]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
Revert "runtime/cgo: store M for C-created thread in pthread key"
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_thread_start == nil {
214                         throw("_cgo_thread_start missing")
215                 }
216                 if GOOS != "windows" {
217                         if _cgo_setenv == nil {
218                                 throw("_cgo_setenv missing")
219                         }
220                         if _cgo_unsetenv == nil {
221                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
222                         }
223                 }
224                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
225                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
226                 }
227                 // Start the template thread in case we enter Go from
228                 // a C-created thread and need to create a new thread.
229                 startTemplateThread()
230                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
231         }
232
233         doInit(&main_inittask)
234
235         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
236         // of collecting statistics in malloc and newproc
237         inittrace.active = false
238
239         close(main_init_done)
240
241         needUnlock = false
242         unlockOSThread()
243
244         if isarchive || islibrary {
245                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
246                 // has a main, but it is not executed.
247                 return
248         }
249         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
250         fn()
251         if raceenabled {
252                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
253                 racefini()
254         }
255
256         // Make racy client program work: if panicking on
257         // another goroutine at the same time as main returns,
258         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
259         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
260         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
261                 // Running deferred functions should not take long.
262                 for c := 0; c < 1000; c++ {
263                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
264                                 break
265                         }
266                         Gosched()
267                 }
268         }
269         if panicking.Load() != 0 {
270                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
271         }
272         runExitHooks(0)
273
274         exit(0)
275         for {
276                 var x *int32
277                 *x = 0
278         }
279 }
280
281 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
282 //
283 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
284 func os_beforeExit(exitCode int) {
285         runExitHooks(exitCode)
286         if exitCode == 0 && raceenabled {
287                 racefini()
288         }
289 }
290
291 // start forcegc helper goroutine
292 func init() {
293         go forcegchelper()
294 }
295
296 func forcegchelper() {
297         forcegc.g = getg()
298         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
299         for {
300                 lock(&forcegc.lock)
301                 if forcegc.idle.Load() {
302                         throw("forcegc: phase error")
303                 }
304                 forcegc.idle.Store(true)
305                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
306                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
307                 if debug.gctrace > 0 {
308                         println("GC forced")
309                 }
310                 // Time-triggered, fully concurrent.
311                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
312         }
313 }
314
315 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
316 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
317 //
318 //go:nosplit
319 func Gosched() {
320         checkTimeouts()
321         mcall(gosched_m)
322 }
323
324 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
325 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
326 //
327 //go:nosplit
328 func goschedguarded() {
329         mcall(goschedguarded_m)
330 }
331
332 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
333 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
334 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
335 //
336 //go:nosplit
337 func goschedIfBusy() {
338         gp := getg()
339         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
340         // doesn't otherwise yield.
341         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
342                 return
343         }
344         mcall(gosched_m)
345 }
346
347 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
348 // system stack.
349 //
350 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
351 //
352 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
353 // the call to gopark and the call to unlockf.
354 //
355 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
356 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
357 // unless there is external synchronization preventing the G from being
358 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
359 // externally readied.
360 //
361 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
362 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
363 // re-use reasons, add new ones.
364 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
365         if reason != waitReasonSleep {
366                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
367         }
368         mp := acquirem()
369         gp := mp.curg
370         status := readgstatus(gp)
371         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
372                 throw("gopark: bad g status")
373         }
374         mp.waitlock = lock
375         mp.waitunlockf = unlockf
376         gp.waitreason = reason
377         mp.waittraceev = traceEv
378         mp.waittraceskip = traceskip
379         releasem(mp)
380         // can't do anything that might move the G between Ms here.
381         mcall(park_m)
382 }
383
384 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
385 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
386 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
387         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
388 }
389
390 func goready(gp *g, traceskip int) {
391         systemstack(func() {
392                 ready(gp, traceskip, true)
393         })
394 }
395
396 //go:nosplit
397 func acquireSudog() *sudog {
398         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
399         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
400         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
401         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
402         // in stopTheWorld.
403         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
404         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
405         // which keeps the garbage collector from being invoked.
406         mp := acquirem()
407         pp := mp.p.ptr()
408         if len(pp.sudogcache) == 0 {
409                 lock(&sched.sudoglock)
410                 // First, try to grab a batch from central cache.
411                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
412                         s := sched.sudogcache
413                         sched.sudogcache = s.next
414                         s.next = nil
415                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
416                 }
417                 unlock(&sched.sudoglock)
418                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
419                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
420                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
421                 }
422         }
423         n := len(pp.sudogcache)
424         s := pp.sudogcache[n-1]
425         pp.sudogcache[n-1] = nil
426         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
427         if s.elem != nil {
428                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
429         }
430         releasem(mp)
431         return s
432 }
433
434 //go:nosplit
435 func releaseSudog(s *sudog) {
436         if s.elem != nil {
437                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
438         }
439         if s.isSelect {
440                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
441         }
442         if s.next != nil {
443                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
444         }
445         if s.prev != nil {
446                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
447         }
448         if s.waitlink != nil {
449                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
450         }
451         if s.c != nil {
452                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
453         }
454         gp := getg()
455         if gp.param != nil {
456                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
457         }
458         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
459         pp := mp.p.ptr()
460         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
461                 // Transfer half of local cache to the central cache.
462                 var first, last *sudog
463                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
464                         n := len(pp.sudogcache)
465                         p := pp.sudogcache[n-1]
466                         pp.sudogcache[n-1] = nil
467                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
468                         if first == nil {
469                                 first = p
470                         } else {
471                                 last.next = p
472                         }
473                         last = p
474                 }
475                 lock(&sched.sudoglock)
476                 last.next = sched.sudogcache
477                 sched.sudogcache = first
478                 unlock(&sched.sudoglock)
479         }
480         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
481         releasem(mp)
482 }
483
484 // called from assembly.
485 func badmcall(fn func(*g)) {
486         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
487 }
488
489 func badmcall2(fn func(*g)) {
490         throw("runtime: mcall function returned")
491 }
492
493 func badreflectcall() {
494         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
495 }
496
497 //go:nosplit
498 //go:nowritebarrierrec
499 func badmorestackg0() {
500         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
501 }
502
503 //go:nosplit
504 //go:nowritebarrierrec
505 func badmorestackgsignal() {
506         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
507 }
508
509 //go:nosplit
510 func badctxt() {
511         throw("ctxt != 0")
512 }
513
514 func lockedOSThread() bool {
515         gp := getg()
516         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
517 }
518
519 var (
520         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
521         // never shrinks.
522         //
523         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
524         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
525         // variables below.
526         allglock mutex
527         allgs    []*g
528
529         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
530         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
531         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
532         //
533         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
534         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
535         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
536         // all Gs, allglock must be held.
537         //
538         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
539         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
540         // even if it points to a stale array.
541         allglen uintptr
542         allgptr **g
543 )
544
545 func allgadd(gp *g) {
546         if readgstatus(gp) == _Gidle {
547                 throw("allgadd: bad status Gidle")
548         }
549
550         lock(&allglock)
551         allgs = append(allgs, gp)
552         if &allgs[0] != allgptr {
553                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
554         }
555         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
556         unlock(&allglock)
557 }
558
559 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
560 //
561 // The world must be stopped or allglock must be held.
562 func allGsSnapshot() []*g {
563         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
564
565         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
566         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
567         // monotonically and existing entries never change, so we can
568         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
569         // we trim everything past len because that can still change.
570         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
571 }
572
573 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
574 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
575         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
576         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
577         return ptr, length
578 }
579
580 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
581 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
582         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
583 }
584
585 // forEachG calls fn on every G from allgs.
586 //
587 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
588 func forEachG(fn func(gp *g)) {
589         lock(&allglock)
590         for _, gp := range allgs {
591                 fn(gp)
592         }
593         unlock(&allglock)
594 }
595
596 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
597 //
598 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
599 // execution, which may be missed.
600 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
601         ptr, length := atomicAllG()
602         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
603                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
604                 fn(gp)
605         }
606         return
607 }
608
609 const (
610         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
611         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
612         _GoidCacheBatch = 16
613 )
614
615 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
616 // value of the GODEBUG environment variable.
617 func cpuinit(env string) {
618         switch GOOS {
619         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
620                 cpu.DebugOptions = true
621         }
622         cpu.Initialize(env)
623
624         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
625         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
626         switch GOARCH {
627         case "386", "amd64":
628                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
629                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
630                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
631
632         case "arm":
633                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
634
635         case "arm64":
636                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
637         }
638 }
639
640 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
641 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
642 // early before much of the runtime is initialized.
643 func getGodebugEarly() string {
644         const prefix = "GODEBUG="
645         var env string
646         switch GOOS {
647         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
648                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
649                 // GODEBUG directly.
650                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
651                 n := int32(0)
652                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
653                         n++
654                 }
655
656                 for i := int32(0); i < n; i++ {
657                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
658                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
659
660                         if hasPrefix(s, prefix) {
661                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
662                                 break
663                         }
664                 }
665         }
666         return env
667 }
668
669 // The bootstrap sequence is:
670 //
671 //      call osinit
672 //      call schedinit
673 //      make & queue new G
674 //      call runtime·mstart
675 //
676 // The new G calls runtime·main.
677 func schedinit() {
678         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
679         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
680         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
681         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
682         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
683         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
684         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
685         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
686         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
687         lockInit(&finlock, lockRankFin)
688         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
689         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
690         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
691         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
692         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
693         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
694         // All of this lock's critical sections should be
695         // extremely short.
696         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
697
698         // raceinit must be the first call to race detector.
699         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
700         gp := getg()
701         if raceenabled {
702                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
703         }
704
705         sched.maxmcount = 10000
706
707         // The world starts stopped.
708         worldStopped()
709
710         moduledataverify()
711         stackinit()
712         mallocinit()
713         godebug := getGodebugEarly()
714         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
715         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
716         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
717         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
718         mcommoninit(gp.m, -1)
719         modulesinit()   // provides activeModules
720         typelinksinit() // uses maps, activeModules
721         itabsinit()     // uses activeModules
722         stkobjinit()    // must run before GC starts
723
724         sigsave(&gp.m.sigmask)
725         initSigmask = gp.m.sigmask
726
727         goargs()
728         goenvs()
729         parsedebugvars()
730         gcinit()
731
732         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
733         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
734         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
735         // safe to set MemProfileRate to 0.
736         if disableMemoryProfiling {
737                 MemProfileRate = 0
738         }
739
740         lock(&sched.lock)
741         sched.lastpoll.Store(nanotime())
742         procs := ncpu
743         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
744                 procs = n
745         }
746         if procresize(procs) != nil {
747                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
748         }
749         unlock(&sched.lock)
750
751         // World is effectively started now, as P's can run.
752         worldStarted()
753
754         if buildVersion == "" {
755                 // Condition should never trigger. This code just serves
756                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
757                 buildVersion = "unknown"
758         }
759         if len(modinfo) == 1 {
760                 // Condition should never trigger. This code just serves
761                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
762                 modinfo = ""
763         }
764 }
765
766 func dumpgstatus(gp *g) {
767         thisg := getg()
768         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
769         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
770 }
771
772 // sched.lock must be held.
773 func checkmcount() {
774         assertLockHeld(&sched.lock)
775
776         if mcount() > sched.maxmcount {
777                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
778                 throw("thread exhaustion")
779         }
780 }
781
782 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
783 // considered 'running' by checkdead.
784 //
785 // sched.lock must be held.
786 func mReserveID() int64 {
787         assertLockHeld(&sched.lock)
788
789         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
790                 throw("runtime: thread ID overflow")
791         }
792         id := sched.mnext
793         sched.mnext++
794         checkmcount()
795         return id
796 }
797
798 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
799 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
800         gp := getg()
801
802         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
803         if gp != gp.m.g0 {
804                 callers(1, mp.createstack[:])
805         }
806
807         lock(&sched.lock)
808
809         if id >= 0 {
810                 mp.id = id
811         } else {
812                 mp.id = mReserveID()
813         }
814
815         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
816         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
817         if lo|hi == 0 {
818                 hi = 1
819         }
820         // Same behavior as for 1.17.
821         // TODO: Simplify this.
822         if goarch.BigEndian {
823                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
824         } else {
825                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
826         }
827
828         mpreinit(mp)
829         if mp.gsignal != nil {
830                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
831         }
832
833         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
834         // when it is just in a register or thread-local storage.
835         mp.alllink = allm
836
837         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
838         // so we need to publish it safely.
839         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
840         unlock(&sched.lock)
841
842         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
843         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
844                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
845         }
846 }
847
848 func (mp *m) becomeSpinning() {
849         mp.spinning = true
850         sched.nmspinning.Add(1)
851         sched.needspinning.Store(0)
852 }
853
854 func (mp *m) incgocallback() bool {
855         return (!mp.incgo && mp.ncgo > 0) || mp.isextra
856 }
857
858 var fastrandseed uintptr
859
860 func fastrandinit() {
861         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
862         getRandomData(s)
863 }
864
865 // Mark gp ready to run.
866 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
867         if trace.enabled {
868                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
869         }
870
871         status := readgstatus(gp)
872
873         // Mark runnable.
874         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
875         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
876                 dumpgstatus(gp)
877                 throw("bad g->status in ready")
878         }
879
880         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
881         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
882         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
883         wakep()
884         releasem(mp)
885 }
886
887 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
888 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
889 const freezeStopWait = 0x7fffffff
890
891 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
892 // world.
893 var freezing atomic.Bool
894
895 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
896 // There is no reverse operation, used during crashing.
897 // This function must not lock any mutexes.
898 func freezetheworld() {
899         freezing.Store(true)
900         // stopwait and preemption requests can be lost
901         // due to races with concurrently executing threads,
902         // so try several times
903         for i := 0; i < 5; i++ {
904                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
905                 sched.stopwait = freezeStopWait
906                 sched.gcwaiting.Store(true)
907                 // this should stop running goroutines
908                 if !preemptall() {
909                         break // no running goroutines
910                 }
911                 usleep(1000)
912         }
913         // to be sure
914         usleep(1000)
915         preemptall()
916         usleep(1000)
917 }
918
919 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
920 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
921 //
922 //go:nosplit
923 func readgstatus(gp *g) uint32 {
924         return gp.atomicstatus.Load()
925 }
926
927 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
928 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
929 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
930 // we see an inconsistent state.
931 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
932         success := false
933
934         // Check that transition is valid.
935         switch oldval {
936         default:
937                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
938                 dumpgstatus(gp)
939                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
940         case _Gscanrunnable,
941                 _Gscanwaiting,
942                 _Gscanrunning,
943                 _Gscansyscall,
944                 _Gscanpreempted:
945                 if newval == oldval&^_Gscan {
946                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
947                 }
948         }
949         if !success {
950                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
951                 dumpgstatus(gp)
952                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
953         }
954         releaseLockRank(lockRankGscan)
955 }
956
957 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
958 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
959 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
960         switch oldval {
961         case _Grunnable,
962                 _Grunning,
963                 _Gwaiting,
964                 _Gsyscall:
965                 if newval == oldval|_Gscan {
966                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
967                         if r {
968                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
969                         }
970                         return r
971
972                 }
973         }
974         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
975         throw("castogscanstatus")
976         panic("not reached")
977 }
978
979 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
980 // various latencies on every transition instead of sampling them.
981 var casgstatusAlwaysTrack = false
982
983 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
984 // and casfrom_Gscanstatus instead.
985 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
986 // put it in the Gscan state is finished.
987 //
988 //go:nosplit
989 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
990         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
991                 systemstack(func() {
992                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
993                         throw("casgstatus: bad incoming values")
994                 })
995         }
996
997         acquireLockRank(lockRankGscan)
998         releaseLockRank(lockRankGscan)
999
1000         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1001         const yieldDelay = 5 * 1000
1002         var nextYield int64
1003
1004         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1005         // GC time to finish and change the state to oldval.
1006         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1007                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1008                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1009                 }
1010                 if i == 0 {
1011                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1012                 }
1013                 if nanotime() < nextYield {
1014                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1015                                 procyield(1)
1016                         }
1017                 } else {
1018                         osyield()
1019                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1020                 }
1021         }
1022
1023         if oldval == _Grunning {
1024                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1025                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1026                         gp.tracking = true
1027                 }
1028                 gp.trackingSeq++
1029         }
1030         if !gp.tracking {
1031                 return
1032         }
1033
1034         // Handle various kinds of tracking.
1035         //
1036         // Currently:
1037         // - Time spent in runnable.
1038         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1039         switch oldval {
1040         case _Grunnable:
1041                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1042                 // time we spent in this state and add it to
1043                 // runnableTime.
1044                 now := nanotime()
1045                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1046                 gp.trackingStamp = 0
1047         case _Gwaiting:
1048                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1049                         // Not blocking on a lock.
1050                         break
1051                 }
1052                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1053                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1054                 // a more representative estimate of the absolute value.
1055                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1056                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1057                 now := nanotime()
1058                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1059                 gp.trackingStamp = 0
1060         }
1061         switch newval {
1062         case _Gwaiting:
1063                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1064                         // Not blocking on a lock.
1065                         break
1066                 }
1067                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1068                 now := nanotime()
1069                 gp.trackingStamp = now
1070         case _Grunnable:
1071                 // We just transitioned into runnable, so record what
1072                 // time that happened.
1073                 now := nanotime()
1074                 gp.trackingStamp = now
1075         case _Grunning:
1076                 // We're transitioning into running, so turn off
1077                 // tracking and record how much time we spent in
1078                 // runnable.
1079                 gp.tracking = false
1080                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1081                 gp.runnableTime = 0
1082         }
1083 }
1084
1085 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1086 //
1087 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1088 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1089         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1090         gp.waitreason = reason
1091         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1092 }
1093
1094 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1095 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1096 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1097 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1098 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1099 //
1100 //go:nosplit
1101 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1102         for {
1103                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1104                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1105                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1106                 }
1107                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1108                         return oldstatus
1109                 }
1110         }
1111 }
1112
1113 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1114 //
1115 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1116 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1117 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1118         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1119                 throw("bad g transition")
1120         }
1121         acquireLockRank(lockRankGscan)
1122         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1123         }
1124 }
1125
1126 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1127 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1128 // re-scheduling gp.
1129 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1130         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1131                 throw("bad g transition")
1132         }
1133         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1134         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1135 }
1136
1137 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1138 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1139 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1140 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1141 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1142 // other P's should resume execution.
1143 //
1144 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1145 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1146 // be serialized.
1147 //
1148 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1149 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1150 // goroutines.
1151 func stopTheWorld(reason string) {
1152         semacquire(&worldsema)
1153         gp := getg()
1154         gp.m.preemptoff = reason
1155         systemstack(func() {
1156                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1157                 // stack may be scanned.
1158                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1159                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1160                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1161                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1162                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1163                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1164                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1165                 // have already completed by the time we exit.
1166                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1167                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1168                 stopTheWorldWithSema()
1169                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1170         })
1171 }
1172
1173 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1174 func startTheWorld() {
1175         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1176
1177         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1178         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1179         //
1180         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1181         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1182         //
1183         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1184         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1185         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1186         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1187         // possible here.
1188         //
1189         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1190         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1191         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1192         mp := acquirem()
1193         mp.preemptoff = ""
1194         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1195         releasem(mp)
1196 }
1197
1198 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1199 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1200 // until startTheWorldGC is called.
1201 func stopTheWorldGC(reason string) {
1202         semacquire(&gcsema)
1203         stopTheWorld(reason)
1204 }
1205
1206 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1207 func startTheWorldGC() {
1208         startTheWorld()
1209         semrelease(&gcsema)
1210 }
1211
1212 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1213 var worldsema uint32 = 1
1214
1215 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1216 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1217 // from changing concurrently.
1218 //
1219 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1220 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1221 var gcsema uint32 = 1
1222
1223 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1224 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1225 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1226 // stack:
1227 //
1228 //      semacquire(&worldsema, 0)
1229 //      m.preemptoff = "reason"
1230 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1231 //
1232 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1233 // these three operations separately:
1234 //
1235 //      m.preemptoff = ""
1236 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1237 //      semrelease(&worldsema)
1238 //
1239 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1240 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1241 // Other P's are able to execute between successive calls to
1242 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1243 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1244 // stopTheWorld to block.
1245 func stopTheWorldWithSema() {
1246         gp := getg()
1247
1248         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1249         // that is blocked trying to acquire the lock.
1250         if gp.m.locks > 0 {
1251                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1252         }
1253
1254         lock(&sched.lock)
1255         sched.stopwait = gomaxprocs
1256         sched.gcwaiting.Store(true)
1257         preemptall()
1258         // stop current P
1259         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1260         sched.stopwait--
1261         // try to retake all P's in Psyscall status
1262         for _, pp := range allp {
1263                 s := pp.status
1264                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1265                         if trace.enabled {
1266                                 traceGoSysBlock(pp)
1267                                 traceProcStop(pp)
1268                         }
1269                         pp.syscalltick++
1270                         sched.stopwait--
1271                 }
1272         }
1273         // stop idle P's
1274         now := nanotime()
1275         for {
1276                 pp, _ := pidleget(now)
1277                 if pp == nil {
1278                         break
1279                 }
1280                 pp.status = _Pgcstop
1281                 sched.stopwait--
1282         }
1283         wait := sched.stopwait > 0
1284         unlock(&sched.lock)
1285
1286         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1287         if wait {
1288                 for {
1289                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1290                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1291                                 noteclear(&sched.stopnote)
1292                                 break
1293                         }
1294                         preemptall()
1295                 }
1296         }
1297
1298         // sanity checks
1299         bad := ""
1300         if sched.stopwait != 0 {
1301                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1302         } else {
1303                 for _, pp := range allp {
1304                         if pp.status != _Pgcstop {
1305                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1306                         }
1307                 }
1308         }
1309         if freezing.Load() {
1310                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1311                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1312                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1313                 // we should halt this thread.
1314                 lock(&deadlock)
1315                 lock(&deadlock)
1316         }
1317         if bad != "" {
1318                 throw(bad)
1319         }
1320
1321         worldStopped()
1322 }
1323
1324 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1325         assertWorldStopped()
1326
1327         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1328         if netpollinited() {
1329                 list := netpoll(0) // non-blocking
1330                 injectglist(&list)
1331         }
1332         lock(&sched.lock)
1333
1334         procs := gomaxprocs
1335         if newprocs != 0 {
1336                 procs = newprocs
1337                 newprocs = 0
1338         }
1339         p1 := procresize(procs)
1340         sched.gcwaiting.Store(false)
1341         if sched.sysmonwait.Load() {
1342                 sched.sysmonwait.Store(false)
1343                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1344         }
1345         unlock(&sched.lock)
1346
1347         worldStarted()
1348
1349         for p1 != nil {
1350                 p := p1
1351                 p1 = p1.link.ptr()
1352                 if p.m != 0 {
1353                         mp := p.m.ptr()
1354                         p.m = 0
1355                         if mp.nextp != 0 {
1356                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1357                         }
1358                         mp.nextp.set(p)
1359                         notewakeup(&mp.park)
1360                 } else {
1361                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1362                         newm(nil, p, -1)
1363                 }
1364         }
1365
1366         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1367         startTime := nanotime()
1368         if emitTraceEvent {
1369                 traceGCSTWDone()
1370         }
1371
1372         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1373         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1374         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1375         wakep()
1376
1377         releasem(mp)
1378
1379         return startTime
1380 }
1381
1382 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1383 // via libcall.
1384 func usesLibcall() bool {
1385         switch GOOS {
1386         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1387                 return true
1388         case "openbsd":
1389                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1390         }
1391         return false
1392 }
1393
1394 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1395 // system-allocated stack.
1396 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1397         switch GOOS {
1398         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1399                 return true
1400         case "openbsd":
1401                 switch GOARCH {
1402                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1403                         return true
1404                 }
1405         }
1406         return false
1407 }
1408
1409 // mstart is the entry-point for new Ms.
1410 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1411 func mstart()
1412
1413 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1414 // This must not split the stack because we may not even have stack
1415 // bounds set up yet.
1416 //
1417 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1418 // barriers are not allowed.
1419 //
1420 //go:nosplit
1421 //go:nowritebarrierrec
1422 func mstart0() {
1423         gp := getg()
1424
1425         osStack := gp.stack.lo == 0
1426         if osStack {
1427                 // Initialize stack bounds from system stack.
1428                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1429                 // minit may update the stack bounds.
1430                 //
1431                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1432                 // We set hi to &size, but there are things above
1433                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1434                 // but is somewhat arbitrary.
1435                 size := gp.stack.hi
1436                 if size == 0 {
1437                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1438                 }
1439                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1440                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1441         }
1442         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1443         // Go code.
1444         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1445         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1446         // functions, which check stackguard1.
1447         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1448         mstart1()
1449
1450         // Exit this thread.
1451         if mStackIsSystemAllocated() {
1452                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1453                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1454                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1455                 osStack = true
1456         }
1457         mexit(osStack)
1458 }
1459
1460 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1461 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1462 //
1463 //go:noinline
1464 func mstart1() {
1465         gp := getg()
1466
1467         if gp != gp.m.g0 {
1468                 throw("bad runtime·mstart")
1469         }
1470
1471         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1472         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1473         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1474         // so other calls can reuse the current frame.
1475         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1476         // and let mstart0 exit the thread.
1477         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1478         gp.sched.pc = getcallerpc()
1479         gp.sched.sp = getcallersp()
1480
1481         asminit()
1482         minit()
1483
1484         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1485         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1486         if gp.m == &m0 {
1487                 mstartm0()
1488         }
1489
1490         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1491                 fn()
1492         }
1493
1494         if gp.m != &m0 {
1495                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1496                 gp.m.nextp = 0
1497         }
1498         schedule()
1499 }
1500
1501 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1502 //
1503 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1504 // running yet, so they'll be no-ops.
1505 //
1506 //go:yeswritebarrierrec
1507 func mstartm0() {
1508         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1509         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1510         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1511         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1512                 cgoHasExtraM = true
1513                 newextram()
1514         }
1515         initsig(false)
1516 }
1517
1518 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1519 //
1520 //go:nosplit
1521 func mPark() {
1522         gp := getg()
1523         notesleep(&gp.m.park)
1524         noteclear(&gp.m.park)
1525 }
1526
1527 // mexit tears down and exits the current thread.
1528 //
1529 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1530 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1531 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1532 //
1533 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1534 // will release the P before exiting.
1535 //
1536 //go:yeswritebarrierrec
1537 func mexit(osStack bool) {
1538         mp := getg().m
1539
1540         if mp == &m0 {
1541                 // This is the main thread. Just wedge it.
1542                 //
1543                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1544                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1545                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1546                 // other threads are still running. On Solaris we can
1547                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1548                 // bad things probably happen on other platforms.
1549                 //
1550                 // We could try to clean up this M more before wedging
1551                 // it, but that complicates signal handling.
1552                 handoffp(releasep())
1553                 lock(&sched.lock)
1554                 sched.nmfreed++
1555                 checkdead()
1556                 unlock(&sched.lock)
1557                 mPark()
1558                 throw("locked m0 woke up")
1559         }
1560
1561         sigblock(true)
1562         unminit()
1563
1564         // Free the gsignal stack.
1565         if mp.gsignal != nil {
1566                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1567                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1568                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1569                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1570                 // won't write to it when calling VDSO code.
1571                 mp.gsignal = nil
1572         }
1573
1574         // Remove m from allm.
1575         lock(&sched.lock)
1576         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1577                 if *pprev == mp {
1578                         *pprev = mp.alllink
1579                         goto found
1580                 }
1581         }
1582         throw("m not found in allm")
1583 found:
1584         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1585         //
1586         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1587         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1588         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1589         // doesn't free mp while we are still using it.
1590         //
1591         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1592         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1593         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1594         mp.freelink = sched.freem
1595         sched.freem = mp
1596         unlock(&sched.lock)
1597
1598         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1599
1600         // Release the P.
1601         handoffp(releasep())
1602         // After this point we must not have write barriers.
1603
1604         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1605         // handoffp because it may have started a new M to take our
1606         // P's work.
1607         lock(&sched.lock)
1608         sched.nmfreed++
1609         checkdead()
1610         unlock(&sched.lock)
1611
1612         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1613                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1614                 // For #41702.
1615                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1616                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1617                 }
1618         }
1619
1620         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1621         // longer take any locks.
1622         mdestroy(mp)
1623
1624         if osStack {
1625                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1626                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1627
1628                 // Return from mstart and let the system thread
1629                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1630                 return
1631         }
1632
1633         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1634         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1635         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1636         // reaped.
1637         exitThread(&mp.freeWait)
1638 }
1639
1640 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1641 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1642 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1643 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1644 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1645 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1646 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1647 //
1648 // The caller must hold worldsema.
1649 //
1650 //go:systemstack
1651 func forEachP(fn func(*p)) {
1652         mp := acquirem()
1653         pp := getg().m.p.ptr()
1654
1655         lock(&sched.lock)
1656         if sched.safePointWait != 0 {
1657                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1658         }
1659         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1660         sched.safePointFn = fn
1661
1662         // Ask all Ps to run the safe point function.
1663         for _, p2 := range allp {
1664                 if p2 != pp {
1665                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1666                 }
1667         }
1668         preemptall()
1669
1670         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1671         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1672         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1673
1674         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1675         // not change because we hold sched.lock.
1676         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1677                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1678                         fn(p)
1679                         sched.safePointWait--
1680                 }
1681         }
1682
1683         wait := sched.safePointWait > 0
1684         unlock(&sched.lock)
1685
1686         // Run fn for the current P.
1687         fn(pp)
1688
1689         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1690         // off to induce safe point function execution.
1691         for _, p2 := range allp {
1692                 s := p2.status
1693                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1694                         if trace.enabled {
1695                                 traceGoSysBlock(p2)
1696                                 traceProcStop(p2)
1697                         }
1698                         p2.syscalltick++
1699                         handoffp(p2)
1700                 }
1701         }
1702
1703         // Wait for remaining Ps to run fn.
1704         if wait {
1705                 for {
1706                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1707                         // case of any races.
1708                         //
1709                         // Requires system stack.
1710                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1711                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1712                                 break
1713                         }
1714                         preemptall()
1715                 }
1716         }
1717         if sched.safePointWait != 0 {
1718                 throw("forEachP: not done")
1719         }
1720         for _, p2 := range allp {
1721                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1722                         throw("forEachP: P did not run fn")
1723                 }
1724         }
1725
1726         lock(&sched.lock)
1727         sched.safePointFn = nil
1728         unlock(&sched.lock)
1729         releasem(mp)
1730 }
1731
1732 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1733 // This should be called like
1734 //
1735 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1736 //          runSafePointFn()
1737 //      }
1738 //
1739 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1740 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1741 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1742 // nor the P run the safe-point function.
1743 func runSafePointFn() {
1744         p := getg().m.p.ptr()
1745         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1746         // function on this P's behalf and this P running the
1747         // safe-point function directly.
1748         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1749                 return
1750         }
1751         sched.safePointFn(p)
1752         lock(&sched.lock)
1753         sched.safePointWait--
1754         if sched.safePointWait == 0 {
1755                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1756         }
1757         unlock(&sched.lock)
1758 }
1759
1760 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1761 // to start threads for us so that we can play nicely with
1762 // foreign code.
1763 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1764
1765 type cgothreadstart struct {
1766         g   guintptr
1767         tls *uint64
1768         fn  unsafe.Pointer
1769 }
1770
1771 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1772 // Can use p for allocation context if needed.
1773 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1774 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1775 //
1776 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1777 // isn't because it borrows pp.
1778 //
1779 //go:yeswritebarrierrec
1780 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1781         allocmLock.rlock()
1782
1783         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1784         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1785         // caller lose ownership.
1786         acquirem()
1787
1788         gp := getg()
1789         if gp.m.p == 0 {
1790                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1791         }
1792
1793         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1794         // this may free up a stack we can use.
1795         if sched.freem != nil {
1796                 lock(&sched.lock)
1797                 var newList *m
1798                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1799                         wait := freem.freeWait.Load()
1800                         if wait == freeMWait {
1801                                 next := freem.freelink
1802                                 freem.freelink = newList
1803                                 newList = freem
1804                                 freem = next
1805                                 continue
1806                         }
1807                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1808                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1809                         // list.
1810                         if wait == freeMStack {
1811                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1812                                 // reachable off the system stack transitively from
1813                                 // startm.
1814                                 systemstack(func() {
1815                                         stackfree(freem.g0.stack)
1816                                 })
1817                         }
1818                         freem = freem.freelink
1819                 }
1820                 sched.freem = newList
1821                 unlock(&sched.lock)
1822         }
1823
1824         mp := new(m)
1825         mp.mstartfn = fn
1826         mcommoninit(mp, id)
1827
1828         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1829         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1830         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1831                 mp.g0 = malg(-1)
1832         } else {
1833                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1834         }
1835         mp.g0.m = mp
1836
1837         if pp == gp.m.p.ptr() {
1838                 releasep()
1839         }
1840
1841         releasem(gp.m)
1842         allocmLock.runlock()
1843         return mp
1844 }
1845
1846 // needm is called when a cgo callback happens on a
1847 // thread without an m (a thread not created by Go).
1848 // In this case, needm is expected to find an m to use
1849 // and return with m, g initialized correctly.
1850 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1851 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1852 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1853 // do any scheduling that requires an m.
1854 //
1855 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1856 // the following strategy: there is a stack of available m's
1857 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1858 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1859 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1860 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1861 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1862 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1863 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1864 //
1865 // In order to make sure that there is always an m structure
1866 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1867 // is always one more than needed. At the beginning of the
1868 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1869 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1870 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1871 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1872 //
1873 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1874 // pressed into service as the scheduling stack and current
1875 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1876 //
1877 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1878 // put the m back on the list.
1879 //
1880 //go:nosplit
1881 func needm() {
1882         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1883                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1884                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1885                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1886                 // for details.
1887                 //
1888                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1889                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1890                 exit(1)
1891         }
1892
1893         // Save and block signals before getting an M.
1894         // The signal handler may call needm itself,
1895         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1896         // any incoming signals will try to execute,
1897         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1898         // set up appropriately until the end of minit, which will
1899         // unblock the signals. This is the same dance as when
1900         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1901         var sigmask sigset
1902         sigsave(&sigmask)
1903         sigblock(false)
1904
1905         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1906         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1907         // that the extra list always contains or will soon contain
1908         // at least one m.
1909         mp := lockextra(false)
1910
1911         // Set needextram when we've just emptied the list,
1912         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1913         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1914         // allocation until then so that it can be done
1915         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1916         // running at all (that is, there's no garbage collection
1917         // running right now).
1918         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1919         extraMCount--
1920         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1921
1922         // Store the original signal mask for use by minit.
1923         mp.sigmask = sigmask
1924
1925         // Install TLS on some platforms (previously setg
1926         // would do this if necessary).
1927         osSetupTLS(mp)
1928
1929         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1930         // to match the current stack. We don't actually know
1931         // how big the stack is, like we don't know how big any
1932         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1933         // which is more than enough for us.
1934         setg(mp.g0)
1935         gp := getg()
1936         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1937         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1938         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1939
1940         // Initialize this thread to use the m.
1941         asminit()
1942         minit()
1943
1944         // mp.curg is now a real goroutine.
1945         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1946         sched.ngsys.Add(-1)
1947 }
1948
1949 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1950 // It is called with a working local m, so that it can do things
1951 // like call schedlock and allocate.
1952 func newextram() {
1953         c := extraMWaiters.Swap(0)
1954         if c > 0 {
1955                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1956                         oneNewExtraM()
1957                 }
1958         } else {
1959                 // Make sure there is at least one extra M.
1960                 mp := lockextra(true)
1961                 unlockextra(mp)
1962                 if mp == nil {
1963                         oneNewExtraM()
1964                 }
1965         }
1966 }
1967
1968 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1969 func oneNewExtraM() {
1970         // Create extra goroutine locked to extra m.
1971         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1972         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1973         // goexit makes clear to the traceback routines where
1974         // the goroutine stack ends.
1975         mp := allocm(nil, nil, -1)
1976         gp := malg(4096)
1977         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1978         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1979         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1980         gp.sched.lr = 0
1981         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1982         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1983         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1984         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1985         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1986         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1987         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1988         // "real" goroutine until needm grabs it.
1989         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1990         gp.m = mp
1991         mp.curg = gp
1992         mp.isextra = true
1993         mp.lockedInt++
1994         mp.lockedg.set(gp)
1995         gp.lockedm.set(mp)
1996         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1997         gp.sysblocktraced = true
1998         if raceenabled {
1999                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2000         }
2001         if trace.enabled {
2002                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
2003                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
2004                 // while calling from C thread to Go.
2005                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2006                 gp.traceseq++
2007                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2008         }
2009         // put on allg for garbage collector
2010         allgadd(gp)
2011
2012         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2013         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2014         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2015         // has the same effect.
2016         sched.ngsys.Add(1)
2017
2018         // Add m to the extra list.
2019         mnext := lockextra(true)
2020         mp.schedlink.set(mnext)
2021         extraMCount++
2022         unlockextra(mp)
2023 }
2024
2025 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2026 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2027 // It puts the current m back onto the extra list.
2028 //
2029 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2030 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2031 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2032 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2033 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2034 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2035 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2036 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2037 // atomics, so the cost should be small.
2038 //
2039 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2040 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2041 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2042 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2043 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2044 // This is purely a performance optimization. The current version,
2045 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2046 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2047 // but without pthreads, like Windows.
2048 func dropm() {
2049         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2050         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2051         // with no pointer manipulation.
2052         mp := getg().m
2053
2054         // Return mp.curg to dead state.
2055         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2056         mp.curg.preemptStop = false
2057         sched.ngsys.Add(1)
2058
2059         // Block signals before unminit.
2060         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2061         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2062         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2063         sigmask := mp.sigmask
2064         sigblock(false)
2065         unminit()
2066
2067         mnext := lockextra(true)
2068         extraMCount++
2069         mp.schedlink.set(mnext)
2070
2071         setg(nil)
2072
2073         // Commit the release of mp.
2074         unlockextra(mp)
2075
2076         msigrestore(sigmask)
2077 }
2078
2079 // A helper function for EnsureDropM.
2080 func getm() uintptr {
2081         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2082 }
2083
2084 var extram atomic.Uintptr
2085 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2086 var extraMWaiters atomic.Uint32
2087
2088 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2089 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2090 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2091 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2092 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2093 //
2094 //go:nosplit
2095 func lockextra(nilokay bool) *m {
2096         const locked = 1
2097
2098         incr := false
2099         for {
2100                 old := extram.Load()
2101                 if old == locked {
2102                         osyield_no_g()
2103                         continue
2104                 }
2105                 if old == 0 && !nilokay {
2106                         if !incr {
2107                                 // Add 1 to the number of threads
2108                                 // waiting for an M.
2109                                 // This is cleared by newextram.
2110                                 extraMWaiters.Add(1)
2111                                 incr = true
2112                         }
2113                         usleep_no_g(1)
2114                         continue
2115                 }
2116                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2117                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2118                 }
2119                 osyield_no_g()
2120                 continue
2121         }
2122 }
2123
2124 //go:nosplit
2125 func unlockextra(mp *m) {
2126         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2127 }
2128
2129 var (
2130         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2131         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2132         // creation of new Ms.
2133         allocmLock rwmutex
2134
2135         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2136         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2137         // issue #19546.
2138         execLock rwmutex
2139 )
2140
2141 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2142 // versions of newosproc and newosproc0.
2143 const (
2144         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2145         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2146 )
2147
2148 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2149 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2150 // start an OS thread.
2151 var newmHandoff struct {
2152         lock mutex
2153
2154         // newm points to a list of M structures that need new OS
2155         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2156         newm muintptr
2157
2158         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2159         // is put on the list.
2160         waiting bool
2161         wake    note
2162
2163         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2164         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2165         // to 1.
2166         haveTemplateThread uint32
2167 }
2168
2169 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2170 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2171 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2172 //
2173 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2174 //
2175 //go:nowritebarrierrec
2176 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2177         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2178         // the OS in newm1 or the template thread.
2179         //
2180         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2181         // start and be signal-able, even with a STW.
2182         //
2183         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2184         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2185         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2186         // start.
2187         acquirem()
2188
2189         mp := allocm(pp, fn, id)
2190         mp.nextp.set(pp)
2191         mp.sigmask = initSigmask
2192         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2193                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2194                 // started by C. The kernel state of this thread may
2195                 // be strange (the user may have locked it for that
2196                 // purpose). We don't want to clone that into another
2197                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2198                 // the thread for us.
2199                 //
2200                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2201                 //
2202                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2203                 // doesn't model thread creation off fork.
2204                 lock(&newmHandoff.lock)
2205                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2206                         throw("on a locked thread with no template thread")
2207                 }
2208                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2209                 newmHandoff.newm.set(mp)
2210                 if newmHandoff.waiting {
2211                         newmHandoff.waiting = false
2212                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2213                 }
2214                 unlock(&newmHandoff.lock)
2215                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2216                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2217                 // it is safe to releasem.
2218                 releasem(getg().m)
2219                 return
2220         }
2221         newm1(mp)
2222         releasem(getg().m)
2223 }
2224
2225 func newm1(mp *m) {
2226         if iscgo {
2227                 var ts cgothreadstart
2228                 if _cgo_thread_start == nil {
2229                         throw("_cgo_thread_start missing")
2230                 }
2231                 ts.g.set(mp.g0)
2232                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2233                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2234                 if msanenabled {
2235                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2236                 }
2237                 if asanenabled {
2238                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2239                 }
2240                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2241                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2242                 execLock.runlock()
2243                 return
2244         }
2245         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2246         newosproc(mp)
2247         execLock.runlock()
2248 }
2249
2250 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2251 // running.
2252 //
2253 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2254 func startTemplateThread() {
2255         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2256                 return
2257         }
2258
2259         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2260         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2261         mp := acquirem()
2262         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2263                 releasem(mp)
2264                 return
2265         }
2266         newm(templateThread, nil, -1)
2267         releasem(mp)
2268 }
2269
2270 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2271 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2272 // may not be in a good state.
2273 //
2274 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2275 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2276 // in an unknown state.
2277 //
2278 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2279 // barriers.
2280 //
2281 //go:nowritebarrierrec
2282 func templateThread() {
2283         lock(&sched.lock)
2284         sched.nmsys++
2285         checkdead()
2286         unlock(&sched.lock)
2287
2288         for {
2289                 lock(&newmHandoff.lock)
2290                 for newmHandoff.newm != 0 {
2291                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2292                         newmHandoff.newm = 0
2293                         unlock(&newmHandoff.lock)
2294                         for newm != nil {
2295                                 next := newm.schedlink.ptr()
2296                                 newm.schedlink = 0
2297                                 newm1(newm)
2298                                 newm = next
2299                         }
2300                         lock(&newmHandoff.lock)
2301                 }
2302                 newmHandoff.waiting = true
2303                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2304                 unlock(&newmHandoff.lock)
2305                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2306         }
2307 }
2308
2309 // Stops execution of the current m until new work is available.
2310 // Returns with acquired P.
2311 func stopm() {
2312         gp := getg()
2313
2314         if gp.m.locks != 0 {
2315                 throw("stopm holding locks")
2316         }
2317         if gp.m.p != 0 {
2318                 throw("stopm holding p")
2319         }
2320         if gp.m.spinning {
2321                 throw("stopm spinning")
2322         }
2323
2324         lock(&sched.lock)
2325         mput(gp.m)
2326         unlock(&sched.lock)
2327         mPark()
2328         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2329         gp.m.nextp = 0
2330 }
2331
2332 func mspinning() {
2333         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2334         getg().m.spinning = true
2335 }
2336
2337 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2338 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2339 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2340 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2341 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2342 //
2343 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2344 // comment on acquirem below.
2345 //
2346 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2347 //
2348 //go:nowritebarrierrec
2349 func startm(pp *p, spinning bool) {
2350         // Disable preemption.
2351         //
2352         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2353         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2354         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2355         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2356         //
2357         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2358         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2359         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2360         // STW.
2361         //
2362         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2363         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2364         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2365         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2366         mp := acquirem()
2367         lock(&sched.lock)
2368         if pp == nil {
2369                 if spinning {
2370                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2371                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2372                         // before calling startm.
2373                         throw("startm: P required for spinning=true")
2374                 }
2375                 pp, _ = pidleget(0)
2376                 if pp == nil {
2377                         unlock(&sched.lock)
2378                         releasem(mp)
2379                         return
2380                 }
2381         }
2382         nmp := mget()
2383         if nmp == nil {
2384                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2385                 // However, we already own a P to assign to the M.
2386                 //
2387                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2388                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2389                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2390                 // throwing in an apparent deadlock.
2391                 //
2392                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2393                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2394                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2395                 // queued G's.
2396                 id := mReserveID()
2397                 unlock(&sched.lock)
2398
2399                 var fn func()
2400                 if spinning {
2401                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2402                         fn = mspinning
2403                 }
2404                 newm(fn, pp, id)
2405                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2406                 // Preemption is now safe.
2407                 releasem(mp)
2408                 return
2409         }
2410         unlock(&sched.lock)
2411         if nmp.spinning {
2412                 throw("startm: m is spinning")
2413         }
2414         if nmp.nextp != 0 {
2415                 throw("startm: m has p")
2416         }
2417         if spinning && !runqempty(pp) {
2418                 throw("startm: p has runnable gs")
2419         }
2420         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2421         nmp.spinning = spinning
2422         nmp.nextp.set(pp)
2423         notewakeup(&nmp.park)
2424         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2425         // safe.
2426         releasem(mp)
2427 }
2428
2429 // Hands off P from syscall or locked M.
2430 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2431 //
2432 //go:nowritebarrierrec
2433 func handoffp(pp *p) {
2434         // handoffp must start an M in any situation where
2435         // findrunnable would return a G to run on pp.
2436
2437         // if it has local work, start it straight away
2438         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2439                 startm(pp, false)
2440                 return
2441         }
2442         // if there's trace work to do, start it straight away
2443         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2444                 startm(pp, false)
2445                 return
2446         }
2447         // if it has GC work, start it straight away
2448         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2449                 startm(pp, false)
2450                 return
2451         }
2452         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2453         // otherwise our help is not required
2454         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2455                 sched.needspinning.Store(0)
2456                 startm(pp, true)
2457                 return
2458         }
2459         lock(&sched.lock)
2460         if sched.gcwaiting.Load() {
2461                 pp.status = _Pgcstop
2462                 sched.stopwait--
2463                 if sched.stopwait == 0 {
2464                         notewakeup(&sched.stopnote)
2465                 }
2466                 unlock(&sched.lock)
2467                 return
2468         }
2469         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2470                 sched.safePointFn(pp)
2471                 sched.safePointWait--
2472                 if sched.safePointWait == 0 {
2473                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2474                 }
2475         }
2476         if sched.runqsize != 0 {
2477                 unlock(&sched.lock)
2478                 startm(pp, false)
2479                 return
2480         }
2481         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2482         // need to wakeup another M to poll network.
2483         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2484                 unlock(&sched.lock)
2485                 startm(pp, false)
2486                 return
2487         }
2488
2489         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2490         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2491         when := nobarrierWakeTime(pp)
2492         pidleput(pp, 0)
2493         unlock(&sched.lock)
2494
2495         if when != 0 {
2496                 wakeNetPoller(when)
2497         }
2498 }
2499
2500 // Tries to add one more P to execute G's.
2501 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2502 // Must be called with a P.
2503 func wakep() {
2504         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2505         // already.
2506         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2507                 return
2508         }
2509
2510         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2511         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2512         // enter _Pgcstop.
2513         //
2514         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2515         mp := acquirem()
2516
2517         var pp *p
2518         lock(&sched.lock)
2519         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2520         if pp == nil {
2521                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2522                         throw("wakep: negative nmspinning")
2523                 }
2524                 unlock(&sched.lock)
2525                 releasem(mp)
2526                 return
2527         }
2528         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2529         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2530         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2531         // see at least one running M (ours).
2532         unlock(&sched.lock)
2533
2534         startm(pp, true)
2535
2536         releasem(mp)
2537 }
2538
2539 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2540 // Returns with acquired P.
2541 func stoplockedm() {
2542         gp := getg()
2543
2544         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2545                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2546         }
2547         if gp.m.p != 0 {
2548                 // Schedule another M to run this p.
2549                 pp := releasep()
2550                 handoffp(pp)
2551         }
2552         incidlelocked(1)
2553         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2554         mPark()
2555         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2556         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2557                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2558                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2559                 throw("stoplockedm: not runnable")
2560         }
2561         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2562         gp.m.nextp = 0
2563 }
2564
2565 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2566 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2567 //
2568 //go:nowritebarrierrec
2569 func startlockedm(gp *g) {
2570         mp := gp.lockedm.ptr()
2571         if mp == getg().m {
2572                 throw("startlockedm: locked to me")
2573         }
2574         if mp.nextp != 0 {
2575                 throw("startlockedm: m has p")
2576         }
2577         // directly handoff current P to the locked m
2578         incidlelocked(-1)
2579         pp := releasep()
2580         mp.nextp.set(pp)
2581         notewakeup(&mp.park)
2582         stopm()
2583 }
2584
2585 // Stops the current m for stopTheWorld.
2586 // Returns when the world is restarted.
2587 func gcstopm() {
2588         gp := getg()
2589
2590         if !sched.gcwaiting.Load() {
2591                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2592         }
2593         if gp.m.spinning {
2594                 gp.m.spinning = false
2595                 // OK to just drop nmspinning here,
2596                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2597                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2598                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2599                 }
2600         }
2601         pp := releasep()
2602         lock(&sched.lock)
2603         pp.status = _Pgcstop
2604         sched.stopwait--
2605         if sched.stopwait == 0 {
2606                 notewakeup(&sched.stopnote)
2607         }
2608         unlock(&sched.lock)
2609         stopm()
2610 }
2611
2612 // Schedules gp to run on the current M.
2613 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2614 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2615 // Never returns.
2616 //
2617 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2618 // acquiring a P in several places.
2619 //
2620 //go:yeswritebarrierrec
2621 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2622         mp := getg().m
2623
2624         if goroutineProfile.active {
2625                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2626                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2627                 // the world.
2628                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2629         }
2630
2631         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2632         // M.
2633         mp.curg = gp
2634         gp.m = mp
2635         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2636         gp.waitsince = 0
2637         gp.preempt = false
2638         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2639         if !inheritTime {
2640                 mp.p.ptr().schedtick++
2641         }
2642
2643         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2644         hz := sched.profilehz
2645         if mp.profilehz != hz {
2646                 setThreadCPUProfiler(hz)
2647         }
2648
2649         if trace.enabled {
2650                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2651                 // So we emit it here.
2652                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2653                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2654                 }
2655                 traceGoStart()
2656         }
2657
2658         gogo(&gp.sched)
2659 }
2660
2661 // Finds a runnable goroutine to execute.
2662 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2663 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2664 // reader) so the caller should try to wake a P.
2665 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2666         mp := getg().m
2667
2668         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2669         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2670         // an M.
2671
2672 top:
2673         pp := mp.p.ptr()
2674         if sched.gcwaiting.Load() {
2675                 gcstopm()
2676                 goto top
2677         }
2678         if pp.runSafePointFn != 0 {
2679                 runSafePointFn()
2680         }
2681
2682         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2683         // which may steal timers. It's important that between now
2684         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2685         // relevant.
2686         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2687
2688         // Try to schedule the trace reader.
2689         if trace.enabled || trace.shutdown {
2690                 gp := traceReader()
2691                 if gp != nil {
2692                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2693                         traceGoUnpark(gp, 0)
2694                         return gp, false, true
2695                 }
2696         }
2697
2698         // Try to schedule a GC worker.
2699         if gcBlackenEnabled != 0 {
2700                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2701                 if gp != nil {
2702                         return gp, false, true
2703                 }
2704                 now = tnow
2705         }
2706
2707         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2708         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2709         // by constantly respawning each other.
2710         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2711                 lock(&sched.lock)
2712                 gp := globrunqget(pp, 1)
2713                 unlock(&sched.lock)
2714                 if gp != nil {
2715                         return gp, false, false
2716                 }
2717         }
2718
2719         // Wake up the finalizer G.
2720         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2721                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2722                         ready(gp, 0, true)
2723                 }
2724         }
2725         if *cgo_yield != nil {
2726                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2727         }
2728
2729         // local runq
2730         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2731                 return gp, inheritTime, false
2732         }
2733
2734         // global runq
2735         if sched.runqsize != 0 {
2736                 lock(&sched.lock)
2737                 gp := globrunqget(pp, 0)
2738                 unlock(&sched.lock)
2739                 if gp != nil {
2740                         return gp, false, false
2741                 }
2742         }
2743
2744         // Poll network.
2745         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2746         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2747         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2748         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2749         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2750         // anyway.
2751         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2752                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2753                         gp := list.pop()
2754                         injectglist(&list)
2755                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2756                         if trace.enabled {
2757                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2758                         }
2759                         return gp, false, false
2760                 }
2761         }
2762
2763         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2764         //
2765         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2766         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2767         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2768         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2769                 if !mp.spinning {
2770                         mp.becomeSpinning()
2771                 }
2772
2773                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2774                 if gp != nil {
2775                         // Successfully stole.
2776                         return gp, inheritTime, false
2777                 }
2778                 if newWork {
2779                         // There may be new timer or GC work; restart to
2780                         // discover.
2781                         goto top
2782                 }
2783
2784                 now = tnow
2785                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2786                         // Earlier timer to wait for.
2787                         pollUntil = w
2788                 }
2789         }
2790
2791         // We have nothing to do.
2792         //
2793         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2794         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2795         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2796                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2797                 if node != nil {
2798                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2799                         gp := node.gp.ptr()
2800                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2801                         if trace.enabled {
2802                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2803                         }
2804                         return gp, false, false
2805                 }
2806                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2807         }
2808
2809         // wasm only:
2810         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2811         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2812         // until a callback was triggered.
2813         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2814         if gp != nil {
2815                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2816                 if trace.enabled {
2817                         traceGoUnpark(gp, 0)
2818                 }
2819                 return gp, false, false
2820         }
2821         if otherReady {
2822                 goto top
2823         }
2824
2825         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2826         // which can change underfoot once we no longer block
2827         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2828         // everything up to cap(allp) is immutable.
2829         allpSnapshot := allp
2830         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2831         // len to change out from under us.
2832         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2833         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2834
2835         // return P and block
2836         lock(&sched.lock)
2837         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2838                 unlock(&sched.lock)
2839                 goto top
2840         }
2841         if sched.runqsize != 0 {
2842                 gp := globrunqget(pp, 0)
2843                 unlock(&sched.lock)
2844                 return gp, false, false
2845         }
2846         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2847                 // See "Delicate dance" comment below.
2848                 mp.becomeSpinning()
2849                 unlock(&sched.lock)
2850                 goto top
2851         }
2852         if releasep() != pp {
2853                 throw("findrunnable: wrong p")
2854         }
2855         now = pidleput(pp, now)
2856         unlock(&sched.lock)
2857
2858         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2859         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2860         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2861         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2862         // around, another thread can submit work after we've checked all
2863         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2864         // unpark a thread to run the work.
2865         //
2866         // This applies to the following sources of work:
2867         //
2868         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2869         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2870         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2871         //
2872         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2873         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2874         // there can be more than one starving goroutine).
2875         //
2876         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2877         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2878         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2879         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2880         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2881         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2882         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2883         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2884         //
2885         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2886         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2887         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2888         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2889         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2890         // naturally become spinning will clear the flag.
2891         //
2892         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2893         // file.
2894         wasSpinning := mp.spinning
2895         if mp.spinning {
2896                 mp.spinning = false
2897                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2898                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2899                 }
2900
2901                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2902                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2903                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2904                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2905                 // without going through this path, so we must be conservative
2906                 // and perform the check on all spinning Ms.
2907                 //
2908                 // See https://go.dev/issue/43997.
2909
2910                 // Check all runqueues once again.
2911                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2912                 if pp != nil {
2913                         acquirep(pp)
2914                         mp.becomeSpinning()
2915                         goto top
2916                 }
2917
2918                 // Check for idle-priority GC work again.
2919                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2920                 if pp != nil {
2921                         acquirep(pp)
2922                         mp.becomeSpinning()
2923
2924                         // Run the idle worker.
2925                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2926                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2927                         if trace.enabled {
2928                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2929                         }
2930                         return gp, false, false
2931                 }
2932
2933                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2934                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2935                 //
2936                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2937                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2938                 // allowed when we don't have an active P.
2939                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2940         }
2941
2942         // Poll network until next timer.
2943         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2944                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2945                 if mp.p != 0 {
2946                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2947                 }
2948                 if mp.spinning {
2949                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2950                 }
2951                 // Refresh now.
2952                 now = nanotime()
2953                 delay := int64(-1)
2954                 if pollUntil != 0 {
2955                         delay = pollUntil - now
2956                         if delay < 0 {
2957                                 delay = 0
2958                         }
2959                 }
2960                 if faketime != 0 {
2961                         // When using fake time, just poll.
2962                         delay = 0
2963                 }
2964                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2965                 sched.pollUntil.Store(0)
2966                 sched.lastpoll.Store(now)
2967                 if faketime != 0 && list.empty() {
2968                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2969                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2970                         stopm()
2971                         goto top
2972                 }
2973                 lock(&sched.lock)
2974                 pp, _ := pidleget(now)
2975                 unlock(&sched.lock)
2976                 if pp == nil {
2977                         injectglist(&list)
2978                 } else {
2979                         acquirep(pp)
2980                         if !list.empty() {
2981                                 gp := list.pop()
2982                                 injectglist(&list)
2983                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2984                                 if trace.enabled {
2985                                         traceGoUnpark(gp, 0)
2986                                 }
2987                                 return gp, false, false
2988                         }
2989                         if wasSpinning {
2990                                 mp.becomeSpinning()
2991                         }
2992                         goto top
2993                 }
2994         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
2995                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
2996                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
2997                         netpollBreak()
2998                 }
2999         }
3000         stopm()
3001         goto top
3002 }
3003
3004 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3005 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3006 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3007 // conditions checked by the actual scheduler.
3008 func pollWork() bool {
3009         if sched.runqsize != 0 {
3010                 return true
3011         }
3012         p := getg().m.p.ptr()
3013         if !runqempty(p) {
3014                 return true
3015         }
3016         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3017                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3018                         injectglist(&list)
3019                         return true
3020                 }
3021         }
3022         return false
3023 }
3024
3025 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3026 //
3027 // If newWork is true, new work may have been readied.
3028 //
3029 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3030 // the current time if now was passed as 0.
3031 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3032         pp := getg().m.p.ptr()
3033
3034         ranTimer := false
3035
3036         const stealTries = 4
3037         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3038                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3039
3040                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3041                         if sched.gcwaiting.Load() {
3042                                 // GC work may be available.
3043                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3044                         }
3045                         p2 := allp[enum.position()]
3046                         if pp == p2 {
3047                                 continue
3048                         }
3049
3050                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3051                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3052                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3053                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3054                         // are timers to steal do that first.
3055                         //
3056                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3057                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3058                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3059                         // is probably a waste of time.
3060                         //
3061                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3062                         // can't, no need to check at all.
3063                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3064                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3065                                 now = tnow
3066                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3067                                         pollUntil = w
3068                                 }
3069                                 if ran {
3070                                         // Running the timers may have
3071                                         // made an arbitrary number of G's
3072                                         // ready and added them to this P's
3073                                         // local run queue. That invalidates
3074                                         // the assumption of runqsteal
3075                                         // that it always has room to add
3076                                         // stolen G's. So check now if there
3077                                         // is a local G to run.
3078                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3079                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3080                                         }
3081                                         ranTimer = true
3082                                 }
3083                         }
3084
3085                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3086                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3087                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3088                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3089                                 }
3090                         }
3091                 }
3092         }
3093
3094         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3095         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3096         // wait for.
3097         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3098 }
3099
3100 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3101 //
3102 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3103 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3104 // work to.
3105 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3106         for id, p2 := range allpSnapshot {
3107                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3108                         lock(&sched.lock)
3109                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3110                         if pp == nil {
3111                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3112                                 unlock(&sched.lock)
3113                                 return nil
3114                         }
3115                         unlock(&sched.lock)
3116                         return pp
3117                 }
3118         }
3119
3120         // No work available.
3121         return nil
3122 }
3123
3124 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3125 //
3126 // Returns updated pollUntil value.
3127 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3128         for id, p2 := range allpSnapshot {
3129                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3130                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3131                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3132                                 pollUntil = w
3133                         }
3134                 }
3135         }
3136
3137         return pollUntil
3138 }
3139
3140 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3141 //
3142 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3143 // returned. The returned P has not been wired yet.
3144 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3145         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3146         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3147         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3148         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3149         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3150         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3151         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3152                 return nil, nil
3153         }
3154         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3155                 return nil, nil
3156         }
3157
3158         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3159         // an available P and available worker G.
3160         //
3161         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3162         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3163         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3164         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3165         // check for that first.
3166         //
3167         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3168         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3169         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3170         // transition checks.
3171         //
3172         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3173         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3174         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3175         lock(&sched.lock)
3176         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3177         if pp == nil {
3178                 unlock(&sched.lock)
3179                 return nil, nil
3180         }
3181
3182         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3183         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3184                 pidleput(pp, now)
3185                 unlock(&sched.lock)
3186                 return nil, nil
3187         }
3188
3189         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3190         if node == nil {
3191                 pidleput(pp, now)
3192                 unlock(&sched.lock)
3193                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3194                 return nil, nil
3195         }
3196
3197         unlock(&sched.lock)
3198
3199         return pp, node.gp.ptr()
3200 }
3201
3202 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3203 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3204 // timers and the network poller if there isn't one already.
3205 func wakeNetPoller(when int64) {
3206         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3207                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3208                 // field is either zero or the time to which the current
3209                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3210                 // but should never miss a wakeup.
3211                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3212                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3213                         netpollBreak()
3214                 }
3215         } else {
3216                 // There are no threads in the network poller, try to get
3217                 // one there so it can handle new timers.
3218                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3219                         wakep()
3220                 }
3221         }
3222 }
3223
3224 func resetspinning() {
3225         gp := getg()
3226         if !gp.m.spinning {
3227                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3228         }
3229         gp.m.spinning = false
3230         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3231         if nmspinning < 0 {
3232                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3233         }
3234         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3235         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3236         // comment at the top of the file for details.
3237         wakep()
3238 }
3239
3240 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3241 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3242 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3243 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3244 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3245 // local run queue.
3246 // This may temporarily acquire sched.lock.
3247 // Can run concurrently with GC.
3248 func injectglist(glist *gList) {
3249         if glist.empty() {
3250                 return
3251         }
3252         if trace.enabled {
3253                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3254                         traceGoUnpark(gp, 0)
3255                 }
3256         }
3257
3258         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3259         // on the run queues.
3260         head := glist.head.ptr()
3261         var tail *g
3262         qsize := 0
3263         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3264                 tail = gp
3265                 qsize++
3266                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3267         }
3268
3269         // Turn the gList into a gQueue.
3270         var q gQueue
3271         q.head.set(head)
3272         q.tail.set(tail)
3273         *glist = gList{}
3274
3275         startIdle := func(n int) {
3276                 for i := 0; i < n; i++ {
3277                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3278                         lock(&sched.lock)
3279
3280                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3281                         if pp == nil {
3282                                 unlock(&sched.lock)
3283                                 releasem(mp)
3284                                 break
3285                         }
3286
3287                         unlock(&sched.lock)
3288                         startm(pp, false)
3289                         releasem(mp)
3290                 }
3291         }
3292
3293         pp := getg().m.p.ptr()
3294         if pp == nil {
3295                 lock(&sched.lock)
3296                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3297                 unlock(&sched.lock)
3298                 startIdle(qsize)
3299                 return
3300         }
3301
3302         npidle := int(sched.npidle.Load())
3303         var globq gQueue
3304         var n int
3305         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3306                 g := q.pop()
3307                 globq.pushBack(g)
3308         }
3309         if n > 0 {
3310                 lock(&sched.lock)
3311                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3312                 unlock(&sched.lock)
3313                 startIdle(n)
3314                 qsize -= n
3315         }
3316
3317         if !q.empty() {
3318                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3319         }
3320 }
3321
3322 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3323 // Never returns.
3324 func schedule() {
3325         mp := getg().m
3326
3327         if mp.locks != 0 {
3328                 throw("schedule: holding locks")
3329         }
3330
3331         if mp.lockedg != 0 {
3332                 stoplockedm()
3333                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3334         }
3335
3336         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3337         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3338         if mp.incgo {
3339                 throw("schedule: in cgo")
3340         }
3341
3342 top:
3343         pp := mp.p.ptr()
3344         pp.preempt = false
3345
3346         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3347         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3348         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3349         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3350                 throw("schedule: spinning with local work")
3351         }
3352
3353         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3354
3355         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3356         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3357         // start a new spinning M.
3358         if mp.spinning {
3359                 resetspinning()
3360         }
3361
3362         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3363                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3364                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3365                 // re-enable user scheduling and look again.
3366                 lock(&sched.lock)
3367                 if schedEnabled(gp) {
3368                         // Something re-enabled scheduling while we
3369                         // were acquiring the lock.
3370                         unlock(&sched.lock)
3371                 } else {
3372                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3373                         sched.disable.n++
3374                         unlock(&sched.lock)
3375                         goto top
3376                 }
3377         }
3378
3379         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3380         // wake a P if there is one.
3381         if tryWakeP {
3382                 wakep()
3383         }
3384         if gp.lockedm != 0 {
3385                 // Hands off own p to the locked m,
3386                 // then blocks waiting for a new p.
3387                 startlockedm(gp)
3388                 goto top
3389         }
3390
3391         execute(gp, inheritTime)
3392 }
3393
3394 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3395 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3396 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3397 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3398 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3399 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3400 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3401 func dropg() {
3402         gp := getg()
3403
3404         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3405         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3406 }
3407
3408 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3409 // If now is not 0 it is the current time.
3410 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3411 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3412 // and reports whether it ran any timers.
3413 // If the time when the next timer should run is not 0,
3414 // it is always larger than the returned time.
3415 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3416 //
3417 //go:yeswritebarrierrec
3418 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3419         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3420         // timer, then there is nothing to do.
3421         next := pp.timer0When.Load()
3422         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3423         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3424                 next = nextAdj
3425         }
3426
3427         if next == 0 {
3428                 // No timers to run or adjust.
3429                 return now, 0, false
3430         }
3431
3432         if now == 0 {
3433                 now = nanotime()
3434         }
3435         if now < next {
3436                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3437                 // if we would clear deleted timers.
3438                 // This corresponds to the condition below where
3439                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3440                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3441                         return now, next, false
3442                 }
3443         }
3444
3445         lock(&pp.timersLock)
3446
3447         if len(pp.timers) > 0 {
3448                 adjusttimers(pp, now)
3449                 for len(pp.timers) > 0 {
3450                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3451                         // pp.timersLock.
3452                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3453                                 if tw > 0 {
3454                                         pollUntil = tw
3455                                 }
3456                                 break
3457                         }
3458                         ran = true
3459                 }
3460         }
3461
3462         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3463         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3464         // lock contention on timersLock.
3465         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3466                 clearDeletedTimers(pp)
3467         }
3468
3469         unlock(&pp.timersLock)
3470
3471         return now, pollUntil, ran
3472 }
3473
3474 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3475         unlock((*mutex)(lock))
3476         return true
3477 }
3478
3479 // park continuation on g0.
3480 func park_m(gp *g) {
3481         mp := getg().m
3482
3483         if trace.enabled {
3484                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3485         }
3486
3487         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3488         // set by park_m's caller.
3489         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3490         dropg()
3491
3492         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3493                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3494                 mp.waitunlockf = nil
3495                 mp.waitlock = nil
3496                 if !ok {
3497                         if trace.enabled {
3498                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3499                         }
3500                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3501                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3502                 }
3503         }
3504         schedule()
3505 }
3506
3507 func goschedImpl(gp *g) {
3508         status := readgstatus(gp)
3509         if status&^_Gscan != _Grunning {
3510                 dumpgstatus(gp)
3511                 throw("bad g status")
3512         }
3513         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3514         dropg()
3515         lock(&sched.lock)
3516         globrunqput(gp)
3517         unlock(&sched.lock)
3518
3519         schedule()
3520 }
3521
3522 // Gosched continuation on g0.
3523 func gosched_m(gp *g) {
3524         if trace.enabled {
3525                 traceGoSched()
3526         }
3527         goschedImpl(gp)
3528 }
3529
3530 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3531 func goschedguarded_m(gp *g) {
3532
3533         if !canPreemptM(gp.m) {
3534                 gogo(&gp.sched) // never return
3535         }
3536
3537         if trace.enabled {
3538                 traceGoSched()
3539         }
3540         goschedImpl(gp)
3541 }
3542
3543 func gopreempt_m(gp *g) {
3544         if trace.enabled {
3545                 traceGoPreempt()
3546         }
3547         goschedImpl(gp)
3548 }
3549
3550 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3551 //
3552 //go:systemstack
3553 func preemptPark(gp *g) {
3554         if trace.enabled {
3555                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3556         }
3557         status := readgstatus(gp)
3558         if status&^_Gscan != _Grunning {
3559                 dumpgstatus(gp)
3560                 throw("bad g status")
3561         }
3562
3563         if gp.asyncSafePoint {
3564                 // Double-check that async preemption does not
3565                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3566                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3567                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3568                 if !f.valid() {
3569                         throw("preempt at unknown pc")
3570                 }
3571                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3572                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3573                         throw("preempt SPWRITE")
3574                 }
3575         }
3576
3577         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3578         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3579         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3580         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3581         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3582         // transitions until we can dropg.
3583         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3584         dropg()
3585         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3586         schedule()
3587 }
3588
3589 // goyield is like Gosched, but it:
3590 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3591 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3592 func goyield() {
3593         checkTimeouts()
3594         mcall(goyield_m)
3595 }
3596
3597 func goyield_m(gp *g) {
3598         if trace.enabled {
3599                 traceGoPreempt()
3600         }
3601         pp := gp.m.p.ptr()
3602         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3603         dropg()
3604         runqput(pp, gp, false)
3605         schedule()
3606 }
3607
3608 // Finishes execution of the current goroutine.
3609 func goexit1() {
3610         if raceenabled {
3611                 racegoend()
3612         }
3613         if trace.enabled {
3614                 traceGoEnd()
3615         }
3616         mcall(goexit0)
3617 }
3618
3619 // goexit continuation on g0.
3620 func goexit0(gp *g) {
3621         mp := getg().m
3622         pp := mp.p.ptr()
3623
3624         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3625         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3626         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3627                 sched.ngsys.Add(-1)
3628         }
3629         gp.m = nil
3630         locked := gp.lockedm != 0
3631         gp.lockedm = 0
3632         mp.lockedg = 0
3633         gp.preemptStop = false
3634         gp.paniconfault = false
3635         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3636         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3637         gp.writebuf = nil
3638         gp.waitreason = waitReasonZero
3639         gp.param = nil
3640         gp.labels = nil
3641         gp.timer = nil
3642
3643         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3644                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3645                 // better information to pacing if the application is
3646                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3647                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3648                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3649                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3650                 gp.gcAssistBytes = 0
3651         }
3652
3653         dropg()
3654
3655         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3656                 gfput(pp, gp)
3657                 schedule() // never returns
3658         }
3659
3660         if mp.lockedInt != 0 {
3661                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3662                 throw("internal lockOSThread error")
3663         }
3664         gfput(pp, gp)
3665         if locked {
3666                 // The goroutine may have locked this thread because
3667                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3668                 // rather than returning it to the thread pool.
3669
3670                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3671                 // the thread.
3672                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3673                         gogo(&mp.g0.sched)
3674                 } else {
3675                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3676                         // this thread.
3677                         mp.lockedExt = 0
3678                 }
3679         }
3680         schedule()
3681 }
3682
3683 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3684 // gogo will restore pc and sp.
3685 //
3686 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3687 // can clobber getg().sched.
3688 //
3689 //go:nosplit
3690 //go:nowritebarrierrec
3691 func save(pc, sp uintptr) {
3692         gp := getg()
3693
3694         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3695                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3696                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3697                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3698                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3699                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3700                 throw("save on system g not allowed")
3701         }
3702
3703         gp.sched.pc = pc
3704         gp.sched.sp = sp
3705         gp.sched.lr = 0
3706         gp.sched.ret = 0
3707         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3708         // barrier here. However, it should always already be zero.
3709         // Assert that.
3710         if gp.sched.ctxt != nil {
3711                 badctxt()
3712         }
3713 }
3714
3715 // The goroutine g is about to enter a system call.
3716 // Record that it's not using the cpu anymore.
3717 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3718 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3719 //
3720 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3721 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3722 // entersyscall is going to return immediately after.
3723 //
3724 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3725 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3726 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3727 // really pointers (back into the stack).
3728 // In practice, this means that we make the fast path run through
3729 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3730 // to run bigger things on the system stack.
3731 //
3732 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3733 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3734 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3735 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3736 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3737 //
3738 // Syscall tracing:
3739 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3740 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3741 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3742 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3743 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3744 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3745 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3746 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3747 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3748 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3749 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3750 //
3751 //go:nosplit
3752 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3753         gp := getg()
3754
3755         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3756         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3757         gp.m.locks++
3758
3759         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3760         // (See details in comment above.)
3761         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3762         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3763         gp.stackguard0 = stackPreempt
3764         gp.throwsplit = true
3765
3766         // Leave SP around for GC and traceback.
3767         save(pc, sp)
3768         gp.syscallsp = sp
3769         gp.syscallpc = pc
3770         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3771         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3772                 systemstack(func() {
3773                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3774                         throw("entersyscall")
3775                 })
3776         }
3777
3778         if trace.enabled {
3779                 systemstack(traceGoSysCall)
3780                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3781                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3782                 // syscall
3783                 save(pc, sp)
3784         }
3785
3786         if sched.sysmonwait.Load() {
3787                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3788                 save(pc, sp)
3789         }
3790
3791         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3792                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3793                 systemstack(runSafePointFn)
3794                 save(pc, sp)
3795         }
3796
3797         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3798         gp.sysblocktraced = true
3799         pp := gp.m.p.ptr()
3800         pp.m = 0
3801         gp.m.oldp.set(pp)
3802         gp.m.p = 0
3803         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3804         if sched.gcwaiting.Load() {
3805                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3806                 save(pc, sp)
3807         }
3808
3809         gp.m.locks--
3810 }
3811
3812 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3813 //
3814 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3815 //
3816 //go:nosplit
3817 //go:linkname entersyscall
3818 func entersyscall() {
3819         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3820 }
3821
3822 func entersyscall_sysmon() {
3823         lock(&sched.lock)
3824         if sched.sysmonwait.Load() {
3825                 sched.sysmonwait.Store(false)
3826                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3827         }
3828         unlock(&sched.lock)
3829 }
3830
3831 func entersyscall_gcwait() {
3832         gp := getg()
3833         pp := gp.m.oldp.ptr()
3834
3835         lock(&sched.lock)
3836         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3837                 if trace.enabled {
3838                         traceGoSysBlock(pp)
3839                         traceProcStop(pp)
3840                 }
3841                 pp.syscalltick++
3842                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3843                         notewakeup(&sched.stopnote)
3844                 }
3845         }
3846         unlock(&sched.lock)
3847 }
3848
3849 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3850 //
3851 //go:nosplit
3852 func entersyscallblock() {
3853         gp := getg()
3854
3855         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3856         gp.throwsplit = true
3857         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3858         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3859         gp.sysblocktraced = true
3860         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3861
3862         // Leave SP around for GC and traceback.
3863         pc := getcallerpc()
3864         sp := getcallersp()
3865         save(pc, sp)
3866         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3867         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3868         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3869                 sp1 := sp
3870                 sp2 := gp.sched.sp
3871                 sp3 := gp.syscallsp
3872                 systemstack(func() {
3873                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3874                         throw("entersyscallblock")
3875                 })
3876         }
3877         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3878         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3879                 systemstack(func() {
3880                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3881                         throw("entersyscallblock")
3882                 })
3883         }
3884
3885         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3886
3887         // Resave for traceback during blocked call.
3888         save(getcallerpc(), getcallersp())
3889
3890         gp.m.locks--
3891 }
3892
3893 func entersyscallblock_handoff() {
3894         if trace.enabled {
3895                 traceGoSysCall()
3896                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3897         }
3898         handoffp(releasep())
3899 }
3900
3901 // The goroutine g exited its system call.
3902 // Arrange for it to run on a cpu again.
3903 // This is called only from the go syscall library, not
3904 // from the low-level system calls used by the runtime.
3905 //
3906 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3907 //
3908 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3909 //
3910 //go:nosplit
3911 //go:nowritebarrierrec
3912 //go:linkname exitsyscall
3913 func exitsyscall() {
3914         gp := getg()
3915
3916         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3917         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3918                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3919         }
3920
3921         gp.waitsince = 0
3922         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3923         gp.m.oldp = 0
3924         if exitsyscallfast(oldp) {
3925                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3926                 // write barriers
3927                 if goroutineProfile.active {
3928                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3929                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3930                         // stopped the world.
3931                         systemstack(func() {
3932                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3933                         })
3934                 }
3935                 if trace.enabled {
3936                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3937                                 systemstack(traceGoStart)
3938                         }
3939                 }
3940                 // There's a cpu for us, so we can run.
3941                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3942                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3943                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3944
3945                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3946                 // so okay to clear syscallsp.
3947                 gp.syscallsp = 0
3948                 gp.m.locks--
3949                 if gp.preempt {
3950                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3951                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3952                 } else {
3953                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3954                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3955                 }
3956                 gp.throwsplit = false
3957
3958                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3959                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3960                         Gosched()
3961                 }
3962
3963                 return
3964         }
3965
3966         gp.sysexitticks = 0
3967         if trace.enabled {
3968                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3969                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3970                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3971                         osyield()
3972                 }
3973                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
3974                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
3975                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
3976                 // in execute when we have a P.
3977                 gp.sysexitticks = cputicks()
3978         }
3979
3980         gp.m.locks--
3981
3982         // Call the scheduler.
3983         mcall(exitsyscall0)
3984
3985         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
3986         // Delete the syscallsp information that we left for
3987         // the garbage collector during the system call.
3988         // Must wait until now because until gosched returns
3989         // we don't know for sure that the garbage collector
3990         // is not running.
3991         gp.syscallsp = 0
3992         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3993         gp.throwsplit = false
3994 }
3995
3996 //go:nosplit
3997 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
3998         gp := getg()
3999
4000         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4001         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4002                 return false
4003         }
4004
4005         // Try to re-acquire the last P.
4006         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4007                 // There's a cpu for us, so we can run.
4008                 wirep(oldp)
4009                 exitsyscallfast_reacquired()
4010                 return true
4011         }
4012
4013         // Try to get any other idle P.
4014         if sched.pidle != 0 {
4015                 var ok bool
4016                 systemstack(func() {
4017                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4018                         if ok && trace.enabled {
4019                                 if oldp != nil {
4020                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4021                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4022                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4023                                                 osyield()
4024                                         }
4025                                 }
4026                                 traceGoSysExit(0)
4027                         }
4028                 })
4029                 if ok {
4030                         return true
4031                 }
4032         }
4033         return false
4034 }
4035
4036 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4037 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4038 // syscall.
4039 //
4040 //go:nosplit
4041 func exitsyscallfast_reacquired() {
4042         gp := getg()
4043         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4044                 if trace.enabled {
4045                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4046                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4047                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4048                         systemstack(func() {
4049                                 // Denote blocking of the new syscall.
4050                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4051                                 // Denote completion of the current syscall.
4052                                 traceGoSysExit(0)
4053                         })
4054                 }
4055                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4056         }
4057 }
4058
4059 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4060         lock(&sched.lock)
4061         pp, _ := pidleget(0)
4062         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4063                 sched.sysmonwait.Store(false)
4064                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4065         }
4066         unlock(&sched.lock)
4067         if pp != nil {
4068                 acquirep(pp)
4069                 return true
4070         }
4071         return false
4072 }
4073
4074 // exitsyscall slow path on g0.
4075 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4076 //
4077 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4078 //
4079 //go:nowritebarrierrec
4080 func exitsyscall0(gp *g) {
4081         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4082         dropg()
4083         lock(&sched.lock)
4084         var pp *p
4085         if schedEnabled(gp) {
4086                 pp, _ = pidleget(0)
4087         }
4088         var locked bool
4089         if pp == nil {
4090                 globrunqput(gp)
4091
4092                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4093                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4094                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4095                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4096                 // locked.
4097                 locked = gp.lockedm != 0
4098         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4099                 sched.sysmonwait.Store(false)
4100                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4101         }
4102         unlock(&sched.lock)
4103         if pp != nil {
4104                 acquirep(pp)
4105                 execute(gp, false) // Never returns.
4106         }
4107         if locked {
4108                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4109                 //
4110                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4111                 // before entersyscall.
4112                 stoplockedm()
4113                 execute(gp, false) // Never returns.
4114         }
4115         stopm()
4116         schedule() // Never returns.
4117 }
4118
4119 // Called from syscall package before fork.
4120 //
4121 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4122 //go:nosplit
4123 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4124         gp := getg().m.curg
4125
4126         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4127         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4128         // group. See issue #18600.
4129         gp.m.locks++
4130         sigsave(&gp.m.sigmask)
4131         sigblock(false)
4132
4133         // This function is called before fork in syscall package.
4134         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4135         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
4136         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4137         gp.stackguard0 = stackFork
4138 }
4139
4140 // Called from syscall package after fork in parent.
4141 //
4142 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4143 //go:nosplit
4144 func syscall_runtime_AfterFork() {
4145         gp := getg().m.curg
4146
4147         // See the comments in beforefork.
4148         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4149
4150         msigrestore(gp.m.sigmask)
4151
4152         gp.m.locks--
4153 }
4154
4155 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4156 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4157 var inForkedChild bool
4158
4159 // Called from syscall package after fork in child.
4160 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4161 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4162 //
4163 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4164 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4165 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4166 //
4167 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4168 //go:nosplit
4169 //go:nowritebarrierrec
4170 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4171         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4172         // because we are going to change it back. There is no race here,
4173         // because if we are sharing address space with the parent process,
4174         // then the parent process can not be running concurrently.
4175         inForkedChild = true
4176
4177         clearSignalHandlers()
4178
4179         // When we are the child we are the only thread running,
4180         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4181         msigrestore(getg().m.sigmask)
4182
4183         inForkedChild = false
4184 }
4185
4186 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4187 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4188 // For #41702.
4189 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4190
4191 // Called from syscall package before Exec.
4192 //
4193 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4194 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4195         // Prevent thread creation during exec.
4196         execLock.lock()
4197
4198         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4199         // be received. See issue #41702.
4200         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4201                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4202                         osyield()
4203                 }
4204         }
4205 }
4206
4207 // Called from syscall package after Exec.
4208 //
4209 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4210 func syscall_runtime_AfterExec() {
4211         execLock.unlock()
4212 }
4213
4214 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4215 func malg(stacksize int32) *g {
4216         newg := new(g)
4217         if stacksize >= 0 {
4218                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4219                 systemstack(func() {
4220                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4221                 })
4222                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4223                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4224                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4225                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4226                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4227         }
4228         return newg
4229 }
4230
4231 // Create a new g running fn.
4232 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4233 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4234 func newproc(fn *funcval) {
4235         gp := getg()
4236         pc := getcallerpc()
4237         systemstack(func() {
4238                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4239
4240                 pp := getg().m.p.ptr()
4241                 runqput(pp, newg, true)
4242
4243                 if mainStarted {
4244                         wakep()
4245                 }
4246         })
4247 }
4248
4249 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4250 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4251 // for adding the new g to the scheduler.
4252 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4253         if fn == nil {
4254                 fatal("go of nil func value")
4255         }
4256
4257         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4258         pp := mp.p.ptr()
4259         newg := gfget(pp)
4260         if newg == nil {
4261                 newg = malg(_StackMin)
4262                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4263                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4264         }
4265         if newg.stack.hi == 0 {
4266                 throw("newproc1: newg missing stack")
4267         }
4268
4269         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4270                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4271         }
4272
4273         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4274         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4275         sp := newg.stack.hi - totalSize
4276         spArg := sp
4277         if usesLR {
4278                 // caller's LR
4279                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4280                 prepGoExitFrame(sp)
4281                 spArg += sys.MinFrameSize
4282         }
4283
4284         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4285         newg.sched.sp = sp
4286         newg.stktopsp = sp
4287         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4288         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4289         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4290         newg.parentGoid = callergp.goid
4291         newg.gopc = callerpc
4292         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4293         newg.startpc = fn.fn
4294         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4295                 sched.ngsys.Add(1)
4296         } else {
4297                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4298                 if mp.curg != nil {
4299                         newg.labels = mp.curg.labels
4300                 }
4301                 if goroutineProfile.active {
4302                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4303                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4304                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4305                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4306                         // _Gdead.
4307                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4308                 }
4309         }
4310         // Track initial transition?
4311         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4312         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4313                 newg.tracking = true
4314         }
4315         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4316         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4317
4318         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4319                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4320                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4321                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4322                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4323                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4324                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4325         }
4326         newg.goid = pp.goidcache
4327         pp.goidcache++
4328         if raceenabled {
4329                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4330                 if newg.labels != nil {
4331                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4332                         // with the reads in the signal handler.
4333                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4334                 }
4335         }
4336         if trace.enabled {
4337                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4338         }
4339         releasem(mp)
4340
4341         return newg
4342 }
4343
4344 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4345 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4346 // a g being created.
4347 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4348         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4349         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4350                 return nil
4351         }
4352         var callerAncestors []ancestorInfo
4353         if callergp.ancestors != nil {
4354                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4355         }
4356         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4357         if n > debug.tracebackancestors {
4358                 n = debug.tracebackancestors
4359         }
4360         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4361         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4362
4363         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4364         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4365         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4366         copy(ipcs, pcs[:])
4367         ancestors[0] = ancestorInfo{
4368                 pcs:  ipcs,
4369                 goid: callergp.goid,
4370                 gopc: callergp.gopc,
4371         }
4372
4373         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4374         *ancestorsp = ancestors
4375         return ancestorsp
4376 }
4377
4378 // Put on gfree list.
4379 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4380 func gfput(pp *p, gp *g) {
4381         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4382                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4383         }
4384
4385         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4386
4387         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4388                 // non-standard stack size - free it.
4389                 stackfree(gp.stack)
4390                 gp.stack.lo = 0
4391                 gp.stack.hi = 0
4392                 gp.stackguard0 = 0
4393         }
4394
4395         pp.gFree.push(gp)
4396         pp.gFree.n++
4397         if pp.gFree.n >= 64 {
4398                 var (
4399                         inc      int32
4400                         stackQ   gQueue
4401                         noStackQ gQueue
4402                 )
4403                 for pp.gFree.n >= 32 {
4404                         gp := pp.gFree.pop()
4405                         pp.gFree.n--
4406                         if gp.stack.lo == 0 {
4407                                 noStackQ.push(gp)
4408                         } else {
4409                                 stackQ.push(gp)
4410                         }
4411                         inc++
4412                 }
4413                 lock(&sched.gFree.lock)
4414                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4415                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4416                 sched.gFree.n += inc
4417                 unlock(&sched.gFree.lock)
4418         }
4419 }
4420
4421 // Get from gfree list.
4422 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4423 func gfget(pp *p) *g {
4424 retry:
4425         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4426                 lock(&sched.gFree.lock)
4427                 // Move a batch of free Gs to the P.
4428                 for pp.gFree.n < 32 {
4429                         // Prefer Gs with stacks.
4430                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4431                         if gp == nil {
4432                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4433                                 if gp == nil {
4434                                         break
4435                                 }
4436                         }
4437                         sched.gFree.n--
4438                         pp.gFree.push(gp)
4439                         pp.gFree.n++
4440                 }
4441                 unlock(&sched.gFree.lock)
4442                 goto retry
4443         }
4444         gp := pp.gFree.pop()
4445         if gp == nil {
4446                 return nil
4447         }
4448         pp.gFree.n--
4449         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4450                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4451                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4452                 // the right size has changed since then.
4453                 systemstack(func() {
4454                         stackfree(gp.stack)
4455                         gp.stack.lo = 0
4456                         gp.stack.hi = 0
4457                         gp.stackguard0 = 0
4458                 })
4459         }
4460         if gp.stack.lo == 0 {
4461                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4462                 systemstack(func() {
4463                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4464                 })
4465                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4466         } else {
4467                 if raceenabled {
4468                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4469                 }
4470                 if msanenabled {
4471                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4472                 }
4473                 if asanenabled {
4474                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4475                 }
4476         }
4477         return gp
4478 }
4479
4480 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4481 func gfpurge(pp *p) {
4482         var (
4483                 inc      int32
4484                 stackQ   gQueue
4485                 noStackQ gQueue
4486         )
4487         for !pp.gFree.empty() {
4488                 gp := pp.gFree.pop()
4489                 pp.gFree.n--
4490                 if gp.stack.lo == 0 {
4491                         noStackQ.push(gp)
4492                 } else {
4493                         stackQ.push(gp)
4494                 }
4495                 inc++
4496         }
4497         lock(&sched.gFree.lock)
4498         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4499         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4500         sched.gFree.n += inc
4501         unlock(&sched.gFree.lock)
4502 }
4503
4504 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4505 func Breakpoint() {
4506         breakpoint()
4507 }
4508
4509 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4510 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4511 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4512 //
4513 //go:nosplit
4514 func dolockOSThread() {
4515         if GOARCH == "wasm" {
4516                 return // no threads on wasm yet
4517         }
4518         gp := getg()
4519         gp.m.lockedg.set(gp)
4520         gp.lockedm.set(gp.m)
4521 }
4522
4523 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4524 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4525 // and no other goroutine will execute in it,
4526 // until the calling goroutine has made as many calls to
4527 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4528 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4529 // the thread will be terminated.
4530 //
4531 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4532 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4533 // that thread.
4534 //
4535 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4536 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4537 //
4538 //go:nosplit
4539 func LockOSThread() {
4540         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4541                 // If we need to start a new thread from the locked
4542                 // thread, we need the template thread. Start it now
4543                 // while we're in a known-good state.
4544                 startTemplateThread()
4545         }
4546         gp := getg()
4547         gp.m.lockedExt++
4548         if gp.m.lockedExt == 0 {
4549                 gp.m.lockedExt--
4550                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4551         }
4552         dolockOSThread()
4553 }
4554
4555 //go:nosplit
4556 func lockOSThread() {
4557         getg().m.lockedInt++
4558         dolockOSThread()
4559 }
4560
4561 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4562 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4563 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4564 //
4565 //go:nosplit
4566 func dounlockOSThread() {
4567         if GOARCH == "wasm" {
4568                 return // no threads on wasm yet
4569         }
4570         gp := getg()
4571         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4572                 return
4573         }
4574         gp.m.lockedg = 0
4575         gp.lockedm = 0
4576 }
4577
4578 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4579 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4580 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4581 // its fixed operating system thread.
4582 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4583 //
4584 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4585 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4586 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4587 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4588 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4589 // hence the thread) exits.
4590 //
4591 //go:nosplit
4592 func UnlockOSThread() {
4593         gp := getg()
4594         if gp.m.lockedExt == 0 {
4595                 return
4596         }
4597         gp.m.lockedExt--
4598         dounlockOSThread()
4599 }
4600
4601 //go:nosplit
4602 func unlockOSThread() {
4603         gp := getg()
4604         if gp.m.lockedInt == 0 {
4605                 systemstack(badunlockosthread)
4606         }
4607         gp.m.lockedInt--
4608         dounlockOSThread()
4609 }
4610
4611 func badunlockosthread() {
4612         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4613 }
4614
4615 func gcount() int32 {
4616         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4617         for _, pp := range allp {
4618                 n -= pp.gFree.n
4619         }
4620
4621         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4622         // But at least the current goroutine is running.
4623         if n < 1 {
4624                 n = 1
4625         }
4626         return n
4627 }
4628
4629 func mcount() int32 {
4630         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4631 }
4632
4633 var prof struct {
4634         signalLock atomic.Uint32
4635
4636         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4637         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4638         hz atomic.Int32
4639 }
4640
4641 func _System()                    { _System() }
4642 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4643 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4644 func _GC()                        { _GC() }
4645 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4646 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4647
4648 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4649 // Called by the signal handler, may run during STW.
4650 //
4651 //go:nowritebarrierrec
4652 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4653         if prof.hz.Load() == 0 {
4654                 return
4655         }
4656
4657         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4658         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4659         // and the call to cpuprof.add, below.
4660         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4661                 return
4662         }
4663
4664         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4665         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4666         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4667         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4668         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4669         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4670         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4671                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4672                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4673                                 cpuprof.lostAtomic++
4674                                 return
4675                         }
4676                 }
4677                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4678                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4679                         // helpers on arm < 7. See
4680                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4681                         cpuprof.lostAtomic++
4682                         return
4683                 }
4684         }
4685
4686         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4687         // Set a trap in case the code does allocate.
4688         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4689         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4690         // In fact mp may not even be stopped.
4691         // See golang.org/issue/17165.
4692         getg().m.mallocing++
4693
4694         var u unwinder
4695         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4696         n := 0
4697         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4698                 cgoOff := 0
4699                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4700                 // interrupting other code that is fiddling with
4701                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4702                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4703                 // about any other code interrupting us.
4704                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4705                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4706                                 cgoOff++
4707                         }
4708                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4709                         mp.cgoCallers[0] = 0
4710                 }
4711
4712                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4713                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4714         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4715                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4716                 // Collect Go stack that leads to the call.
4717                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4718         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4719                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4720                 // Collect Go stack that leads to the call.
4721                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4722         } else {
4723                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4724         }
4725         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4726
4727         if n <= 0 {
4728                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4729                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4730                 n = 2
4731                 if inVDSOPage(pc) {
4732                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4733                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4734                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4735                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4736                 }
4737                 stk[0] = pc
4738                 if mp.preemptoff != "" {
4739                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4740                 } else {
4741                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4742                 }
4743         }
4744
4745         if prof.hz.Load() != 0 {
4746                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4747                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4748                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4749                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4750                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4751                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4752                 }
4753                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4754
4755                 gprof := gp
4756                 var pp *p
4757                 if gp != nil && gp.m != nil {
4758                         if gp.m.curg != nil {
4759                                 gprof = gp.m.curg
4760                         }
4761                         pp = gp.m.p.ptr()
4762                 }
4763                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4764         }
4765         getg().m.mallocing--
4766 }
4767
4768 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4769 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4770 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4771         // Force sane arguments.
4772         if hz < 0 {
4773                 hz = 0
4774         }
4775
4776         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4777         // that has profiling enabled.
4778         gp := getg()
4779         gp.m.locks++
4780
4781         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4782         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4783         // it would deadlock.
4784         setThreadCPUProfiler(0)
4785
4786         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4787                 osyield()
4788         }
4789         if prof.hz.Load() != hz {
4790                 setProcessCPUProfiler(hz)
4791                 prof.hz.Store(hz)
4792         }
4793         prof.signalLock.Store(0)
4794
4795         lock(&sched.lock)
4796         sched.profilehz = hz
4797         unlock(&sched.lock)
4798
4799         if hz != 0 {
4800                 setThreadCPUProfiler(hz)
4801         }
4802
4803         gp.m.locks--
4804 }
4805
4806 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4807 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4808 func (pp *p) init(id int32) {
4809         pp.id = id
4810         pp.status = _Pgcstop
4811         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4812         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4813         pp.wbBuf.reset()
4814         if pp.mcache == nil {
4815                 if id == 0 {
4816                         if mcache0 == nil {
4817                                 throw("missing mcache?")
4818                         }
4819                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4820                         // mcache0: the one with ID 0.
4821                         pp.mcache = mcache0
4822                 } else {
4823                         pp.mcache = allocmcache()
4824                 }
4825         }
4826         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4827                 if id == 0 {
4828                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4829                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4830                 } else {
4831                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4832                 }
4833         }
4834         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4835
4836         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4837         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4838         timerpMask.set(id)
4839         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4840         // running if it is P 0 on startup.
4841         idlepMask.clear(id)
4842 }
4843
4844 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4845 // transitions it to status _Pdead.
4846 //
4847 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4848 func (pp *p) destroy() {
4849         assertLockHeld(&sched.lock)
4850         assertWorldStopped()
4851
4852         // Move all runnable goroutines to the global queue
4853         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4854                 // Pop from tail of local queue
4855                 pp.runqtail--
4856                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4857                 // Push onto head of global queue
4858                 globrunqputhead(gp)
4859         }
4860         if pp.runnext != 0 {
4861                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4862                 pp.runnext = 0
4863         }
4864         if len(pp.timers) > 0 {
4865                 plocal := getg().m.p.ptr()
4866                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4867                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4868                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4869                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4870                 lock(&plocal.timersLock)
4871                 lock(&pp.timersLock)
4872                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4873                 pp.timers = nil
4874                 pp.numTimers.Store(0)
4875                 pp.deletedTimers.Store(0)
4876                 pp.timer0When.Store(0)
4877                 unlock(&pp.timersLock)
4878                 unlock(&plocal.timersLock)
4879         }
4880         // Flush p's write barrier buffer.
4881         if gcphase != _GCoff {
4882                 wbBufFlush1(pp)
4883                 pp.gcw.dispose()
4884         }
4885         for i := range pp.sudogbuf {
4886                 pp.sudogbuf[i] = nil
4887         }
4888         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4889         for j := range pp.deferpoolbuf {
4890                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4891         }
4892         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4893         systemstack(func() {
4894                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4895                         // Safe to call since the world is stopped.
4896                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4897                 }
4898                 pp.mspancache.len = 0
4899                 lock(&mheap_.lock)
4900                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4901                 unlock(&mheap_.lock)
4902         })
4903         freemcache(pp.mcache)
4904         pp.mcache = nil
4905         gfpurge(pp)
4906         traceProcFree(pp)
4907         if raceenabled {
4908                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4909                         // The race detector code uses a callback to fetch
4910                         // the proc context, so arrange for that callback
4911                         // to see the right thing.
4912                         // This hack only works because we are the only
4913                         // thread running.
4914                         mp := getg().m
4915                         phold := mp.p.ptr()
4916                         mp.p.set(pp)
4917
4918                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4919                         pp.timerRaceCtx = 0
4920
4921                         mp.p.set(phold)
4922                 }
4923                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4924                 pp.raceprocctx = 0
4925         }
4926         pp.gcAssistTime = 0
4927         pp.status = _Pdead
4928 }
4929
4930 // Change number of processors.
4931 //
4932 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4933 //
4934 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4935 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4936 //
4937 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4938 func procresize(nprocs int32) *p {
4939         assertLockHeld(&sched.lock)
4940         assertWorldStopped()
4941
4942         old := gomaxprocs
4943         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4944                 throw("procresize: invalid arg")
4945         }
4946         if trace.enabled {
4947                 traceGomaxprocs(nprocs)
4948         }
4949
4950         // update statistics
4951         now := nanotime()
4952         if sched.procresizetime != 0 {
4953                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4954         }
4955         sched.procresizetime = now
4956
4957         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4958
4959         // Grow allp if necessary.
4960         if nprocs > int32(len(allp)) {
4961                 // Synchronize with retake, which could be running
4962                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4963                 lock(&allpLock)
4964                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4965                         allp = allp[:nprocs]
4966                 } else {
4967                         nallp := make([]*p, nprocs)
4968                         // Copy everything up to allp's cap so we
4969                         // never lose old allocated Ps.
4970                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4971                         allp = nallp
4972                 }
4973
4974                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
4975                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4976                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4977                 } else {
4978                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
4979                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
4980                         copy(nidlepMask, idlepMask)
4981                         idlepMask = nidlepMask
4982
4983                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
4984                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
4985                         timerpMask = ntimerpMask
4986                 }
4987                 unlock(&allpLock)
4988         }
4989
4990         // initialize new P's
4991         for i := old; i < nprocs; i++ {
4992                 pp := allp[i]
4993                 if pp == nil {
4994                         pp = new(p)
4995                 }
4996                 pp.init(i)
4997                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
4998         }
4999
5000         gp := getg()
5001         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5002                 // continue to use the current P
5003                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5004                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5005         } else {
5006                 // release the current P and acquire allp[0].
5007                 //
5008                 // We must do this before destroying our current P
5009                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5010                 // need to do that from a valid P.
5011                 if gp.m.p != 0 {
5012                         if trace.enabled {
5013                                 // Pretend that we were descheduled
5014                                 // and then scheduled again to keep
5015                                 // the trace sane.
5016                                 traceGoSched()
5017                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5018                         }
5019                         gp.m.p.ptr().m = 0
5020                 }
5021                 gp.m.p = 0
5022                 pp := allp[0]
5023                 pp.m = 0
5024                 pp.status = _Pidle
5025                 acquirep(pp)
5026                 if trace.enabled {
5027                         traceGoStart()
5028                 }
5029         }
5030
5031         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5032         mcache0 = nil
5033
5034         // release resources from unused P's
5035         for i := nprocs; i < old; i++ {
5036                 pp := allp[i]
5037                 pp.destroy()
5038                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5039         }
5040
5041         // Trim allp.
5042         if int32(len(allp)) != nprocs {
5043                 lock(&allpLock)
5044                 allp = allp[:nprocs]
5045                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5046                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5047                 unlock(&allpLock)
5048         }
5049
5050         var runnablePs *p
5051         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5052                 pp := allp[i]
5053                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5054                         continue
5055                 }
5056                 pp.status = _Pidle
5057                 if runqempty(pp) {
5058                         pidleput(pp, now)
5059                 } else {
5060                         pp.m.set(mget())
5061                         pp.link.set(runnablePs)
5062                         runnablePs = pp
5063                 }
5064         }
5065         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5066         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5067         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5068         if old != nprocs {
5069                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5070                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5071         }
5072         return runnablePs
5073 }
5074
5075 // Associate p and the current m.
5076 //
5077 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5078 // isn't because it immediately acquires pp.
5079 //
5080 //go:yeswritebarrierrec
5081 func acquirep(pp *p) {
5082         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5083         wirep(pp)
5084
5085         // Have p; write barriers now allowed.
5086
5087         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5088         // from a potentially stale mcache.
5089         pp.mcache.prepareForSweep()
5090
5091         if trace.enabled {
5092                 traceProcStart()
5093         }
5094 }
5095
5096 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5097 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5098 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5099 //
5100 //go:nowritebarrierrec
5101 //go:nosplit
5102 func wirep(pp *p) {
5103         gp := getg()
5104
5105         if gp.m.p != 0 {
5106                 throw("wirep: already in go")
5107         }
5108         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5109                 id := int64(0)
5110                 if pp.m != 0 {
5111                         id = pp.m.ptr().id
5112                 }
5113                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5114                 throw("wirep: invalid p state")
5115         }
5116         gp.m.p.set(pp)
5117         pp.m.set(gp.m)
5118         pp.status = _Prunning
5119 }
5120
5121 // Disassociate p and the current m.
5122 func releasep() *p {
5123         gp := getg()
5124
5125         if gp.m.p == 0 {
5126                 throw("releasep: invalid arg")
5127         }
5128         pp := gp.m.p.ptr()
5129         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5130                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5131                 throw("releasep: invalid p state")
5132         }
5133         if trace.enabled {
5134                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5135         }
5136         gp.m.p = 0
5137         pp.m = 0
5138         pp.status = _Pidle
5139         return pp
5140 }
5141
5142 func incidlelocked(v int32) {
5143         lock(&sched.lock)
5144         sched.nmidlelocked += v
5145         if v > 0 {
5146                 checkdead()
5147         }
5148         unlock(&sched.lock)
5149 }
5150
5151 // Check for deadlock situation.
5152 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5153 // sched.lock must be held.
5154 func checkdead() {
5155         assertLockHeld(&sched.lock)
5156
5157         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5158         // there are no running goroutines. The calling program is
5159         // assumed to be running.
5160         if islibrary || isarchive {
5161                 return
5162         }
5163
5164         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5165         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5166         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5167         // except that there is a thread that will call exit soon.
5168         if panicking.Load() > 0 {
5169                 return
5170         }
5171
5172         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5173         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5174         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5175         // for details.)
5176         var run0 int32
5177         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5178                 mp := lockextra(true)
5179                 haveExtraM := extraMCount > 0
5180                 unlockextra(mp)
5181                 if haveExtraM {
5182                         run0 = 1
5183                 }
5184         }
5185
5186         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5187         if run > run0 {
5188                 return
5189         }
5190         if run < 0 {
5191                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5192                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5193         }
5194
5195         grunning := 0
5196         forEachG(func(gp *g) {
5197                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5198                         return
5199                 }
5200                 s := readgstatus(gp)
5201                 switch s &^ _Gscan {
5202                 case _Gwaiting,
5203                         _Gpreempted:
5204                         grunning++
5205                 case _Grunnable,
5206                         _Grunning,
5207                         _Gsyscall:
5208                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5209                         throw("checkdead: runnable g")
5210                 }
5211         })
5212         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5213                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5214                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5215         }
5216
5217         // Maybe jump time forward for playground.
5218         if faketime != 0 {
5219                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5220                         faketime = when
5221
5222                         // Start an M to steal the timer.
5223                         pp, _ := pidleget(faketime)
5224                         if pp == nil {
5225                                 // There should always be a free P since
5226                                 // nothing is running.
5227                                 throw("checkdead: no p for timer")
5228                         }
5229                         mp := mget()
5230                         if mp == nil {
5231                                 // There should always be a free M since
5232                                 // nothing is running.
5233                                 throw("checkdead: no m for timer")
5234                         }
5235                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5236                         // explicit, but since this is the only M it would
5237                         // become spinning on its own anyways.
5238                         sched.nmspinning.Add(1)
5239                         mp.spinning = true
5240                         mp.nextp.set(pp)
5241                         notewakeup(&mp.park)
5242                         return
5243                 }
5244         }
5245
5246         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5247         for _, pp := range allp {
5248                 if len(pp.timers) > 0 {
5249                         return
5250                 }
5251         }
5252
5253         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5254         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5255 }
5256
5257 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5258 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5259 // is forced to run.
5260 //
5261 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5262 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5263
5264 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5265 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5266 var needSysmonWorkaround bool = false
5267
5268 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5269 //
5270 //go:nowritebarrierrec
5271 func sysmon() {
5272         lock(&sched.lock)
5273         sched.nmsys++
5274         checkdead()
5275         unlock(&sched.lock)
5276
5277         lasttrace := int64(0)
5278         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5279         delay := uint32(0)
5280
5281         for {
5282                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5283                         delay = 20
5284                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5285                         delay *= 2
5286                 }
5287                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5288                         delay = 10 * 1000
5289                 }
5290                 usleep(delay)
5291
5292                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5293                 // it can print that information at the right time.
5294                 //
5295                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5296                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5297                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5298                 //
5299                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5300                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5301                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5302                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5303                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5304                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5305                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5306                 // most of their time sleeping.
5307                 now := nanotime()
5308                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5309                         lock(&sched.lock)
5310                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5311                                 syscallWake := false
5312                                 next := timeSleepUntil()
5313                                 if next > now {
5314                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5315                                         unlock(&sched.lock)
5316                                         // Make wake-up period small enough
5317                                         // for the sampling to be correct.
5318                                         sleep := forcegcperiod / 2
5319                                         if next-now < sleep {
5320                                                 sleep = next - now
5321                                         }
5322                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5323                                         if shouldRelax {
5324                                                 osRelax(true)
5325                                         }
5326                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5327                                         if shouldRelax {
5328                                                 osRelax(false)
5329                                         }
5330                                         lock(&sched.lock)
5331                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5332                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5333                                 }
5334                                 if syscallWake {
5335                                         idle = 0
5336                                         delay = 20
5337                                 }
5338                         }
5339                         unlock(&sched.lock)
5340                 }
5341
5342                 lock(&sched.sysmonlock)
5343                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5344                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5345                 now = nanotime()
5346
5347                 // trigger libc interceptors if needed
5348                 if *cgo_yield != nil {
5349                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5350                 }
5351                 // poll network if not polled for more than 10ms
5352                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5353                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5354                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5355                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5356                         if !list.empty() {
5357                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5358                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5359                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5360                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5361                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5362                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5363                                 // and reports deadlock.
5364                                 incidlelocked(-1)
5365                                 injectglist(&list)
5366                                 incidlelocked(1)
5367                         }
5368                 }
5369                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5370                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5371                         // expiration, so we typically don't have to worry
5372                         // about starting an M to service timers. (Note that
5373                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5374                         // starts running again when that timer expiration may
5375                         // cause Go code to run again).
5376                         //
5377                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5378                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5379                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5380                         // overrun, then startm to get something to handle the
5381                         // timer.
5382                         //
5383                         // See issue 42515 and
5384                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5385                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5386                                 startm(nil, false)
5387                         }
5388                 }
5389                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5390                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5391                         scavenger.wake()
5392                 }
5393                 // retake P's blocked in syscalls
5394                 // and preempt long running G's
5395                 if retake(now) != 0 {
5396                         idle = 0
5397                 } else {
5398                         idle++
5399                 }
5400                 // check if we need to force a GC
5401                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5402                         lock(&forcegc.lock)
5403                         forcegc.idle.Store(false)
5404                         var list gList
5405                         list.push(forcegc.g)
5406                         injectglist(&list)
5407                         unlock(&forcegc.lock)
5408                 }
5409                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5410                         lasttrace = now
5411                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5412                 }
5413                 unlock(&sched.sysmonlock)
5414         }
5415 }
5416
5417 type sysmontick struct {
5418         schedtick   uint32
5419         schedwhen   int64
5420         syscalltick uint32
5421         syscallwhen int64
5422 }
5423
5424 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5425 // preempted.
5426 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5427
5428 func retake(now int64) uint32 {
5429         n := 0
5430         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5431         // uncontended unless we're already stopping the world.
5432         lock(&allpLock)
5433         // We can't use a range loop over allp because we may
5434         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5435         // allp each time around the loop.
5436         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5437                 pp := allp[i]
5438                 if pp == nil {
5439                         // This can happen if procresize has grown
5440                         // allp but not yet created new Ps.
5441                         continue
5442                 }
5443                 pd := &pp.sysmontick
5444                 s := pp.status
5445                 sysretake := false
5446                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5447                         // Preempt G if it's running for too long.
5448                         t := int64(pp.schedtick)
5449                         if int64(pd.schedtick) != t {
5450                                 pd.schedtick = uint32(t)
5451                                 pd.schedwhen = now
5452                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5453                                 preemptone(pp)
5454                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5455                                 // work, because there is no M wired to P.
5456                                 sysretake = true
5457                         }
5458                 }
5459                 if s == _Psyscall {
5460                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5461                         t := int64(pp.syscalltick)
5462                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5463                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5464                                 pd.syscallwhen = now
5465                                 continue
5466                         }
5467                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5468                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5469                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5470                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5471                                 continue
5472                         }
5473                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5474                         unlock(&allpLock)
5475                         // Need to decrement number of idle locked M's
5476                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5477                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5478                         // increment nmidle and report deadlock.
5479                         incidlelocked(-1)
5480                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5481                                 if trace.enabled {
5482                                         traceGoSysBlock(pp)
5483                                         traceProcStop(pp)
5484                                 }
5485                                 n++
5486                                 pp.syscalltick++
5487                                 handoffp(pp)
5488                         }
5489                         incidlelocked(1)
5490                         lock(&allpLock)
5491                 }
5492         }
5493         unlock(&allpLock)
5494         return uint32(n)
5495 }
5496
5497 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5498 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5499 // processor just started running it.
5500 // No locks need to be held.
5501 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5502 func preemptall() bool {
5503         res := false
5504         for _, pp := range allp {
5505                 if pp.status != _Prunning {
5506                         continue
5507                 }
5508                 if preemptone(pp) {
5509                         res = true
5510                 }
5511         }
5512         return res
5513 }
5514
5515 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5516 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5517 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5518 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5519 // simultaneously executing newstack.
5520 // No lock needs to be held.
5521 // Returns true if preemption request was issued.
5522 // The actual preemption will happen at some point in the future
5523 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5524 // Grunning
5525 func preemptone(pp *p) bool {
5526         mp := pp.m.ptr()
5527         if mp == nil || mp == getg().m {
5528                 return false
5529         }
5530         gp := mp.curg
5531         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5532                 return false
5533         }
5534
5535         gp.preempt = true
5536
5537         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5538         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5539         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5540         // preemption into the normal stack overflow check.
5541         gp.stackguard0 = stackPreempt
5542
5543         // Request an async preemption of this P.
5544         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5545                 pp.preempt = true
5546                 preemptM(mp)
5547         }
5548
5549         return true
5550 }
5551
5552 var starttime int64
5553
5554 func schedtrace(detailed bool) {
5555         now := nanotime()
5556         if starttime == 0 {
5557                 starttime = now
5558         }
5559
5560         lock(&sched.lock)
5561         print("SCHED ", (now-starttime)/1e6, "ms: gomaxprocs=", gomaxprocs, " idleprocs=", sched.npidle.Load(), " threads=", mcount(), " spinningthreads=", sched.nmspinning.Load(), " needspinning=", sched.needspinning.Load(), " idlethreads=", sched.nmidle, " runqueue=", sched.runqsize)
5562         if detailed {
5563                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5564         }
5565         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5566         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5567         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5568         for i, pp := range allp {
5569                 mp := pp.m.ptr()
5570                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5571                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5572                 if detailed {
5573                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5574                         if mp != nil {
5575                                 print(mp.id)
5576                         } else {
5577                                 print("nil")
5578                         }
5579                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5580                 } else {
5581                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5582                         // [len1 len2 len3 len4]
5583                         print(" ")
5584                         if i == 0 {
5585                                 print("[")
5586                         }
5587                         print(t - h)
5588                         if i == len(allp)-1 {
5589                                 print("]\n")
5590                         }
5591                 }
5592         }
5593
5594         if !detailed {
5595                 unlock(&sched.lock)
5596                 return
5597         }
5598
5599         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5600                 pp := mp.p.ptr()
5601                 print("  M", mp.id, ": p=")
5602                 if pp != nil {
5603                         print(pp.id)
5604                 } else {
5605                         print("nil")
5606                 }
5607                 print(" curg=")
5608                 if mp.curg != nil {
5609                         print(mp.curg.goid)
5610                 } else {
5611                         print("nil")
5612                 }
5613                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5614                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5615                         print(lockedg.goid)
5616                 } else {
5617                         print("nil")
5618                 }
5619                 print("\n")
5620         }
5621
5622         forEachG(func(gp *g) {
5623                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5624                 if gp.m != nil {
5625                         print(gp.m.id)
5626                 } else {
5627                         print("nil")
5628                 }
5629                 print(" lockedm=")
5630                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5631                         print(lockedm.id)
5632                 } else {
5633                         print("nil")
5634                 }
5635                 print("\n")
5636         })
5637         unlock(&sched.lock)
5638 }
5639
5640 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5641 // goroutines.
5642 //
5643 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5644 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5645 func schedEnableUser(enable bool) {
5646         lock(&sched.lock)
5647         if sched.disable.user == !enable {
5648                 unlock(&sched.lock)
5649                 return
5650         }
5651         sched.disable.user = !enable
5652         if enable {
5653                 n := sched.disable.n
5654                 sched.disable.n = 0
5655                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5656                 unlock(&sched.lock)
5657                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5658                         startm(nil, false)
5659                 }
5660         } else {
5661                 unlock(&sched.lock)
5662         }
5663 }
5664
5665 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5666 // false is scheduling of gp is disabled.
5667 //
5668 // sched.lock must be held.
5669 func schedEnabled(gp *g) bool {
5670         assertLockHeld(&sched.lock)
5671
5672         if sched.disable.user {
5673                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5674         }
5675         return true
5676 }
5677
5678 // Put mp on midle list.
5679 // sched.lock must be held.
5680 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5681 //
5682 //go:nowritebarrierrec
5683 func mput(mp *m) {
5684         assertLockHeld(&sched.lock)
5685
5686         mp.schedlink = sched.midle
5687         sched.midle.set(mp)
5688         sched.nmidle++
5689         checkdead()
5690 }
5691
5692 // Try to get an m from midle list.
5693 // sched.lock must be held.
5694 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5695 //
5696 //go:nowritebarrierrec
5697 func mget() *m {
5698         assertLockHeld(&sched.lock)
5699
5700         mp := sched.midle.ptr()
5701         if mp != nil {
5702                 sched.midle = mp.schedlink
5703                 sched.nmidle--
5704         }
5705         return mp
5706 }
5707
5708 // Put gp on the global runnable queue.
5709 // sched.lock must be held.
5710 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5711 //
5712 //go:nowritebarrierrec
5713 func globrunqput(gp *g) {
5714         assertLockHeld(&sched.lock)
5715
5716         sched.runq.pushBack(gp)
5717         sched.runqsize++
5718 }
5719
5720 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5721 // sched.lock must be held.
5722 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5723 //
5724 //go:nowritebarrierrec
5725 func globrunqputhead(gp *g) {
5726         assertLockHeld(&sched.lock)
5727
5728         sched.runq.push(gp)
5729         sched.runqsize++
5730 }
5731
5732 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5733 // This clears *batch.
5734 // sched.lock must be held.
5735 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5736 //
5737 //go:nowritebarrierrec
5738 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5739         assertLockHeld(&sched.lock)
5740
5741         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5742         sched.runqsize += n
5743         *batch = gQueue{}
5744 }
5745
5746 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5747 // sched.lock must be held.
5748 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5749         assertLockHeld(&sched.lock)
5750
5751         if sched.runqsize == 0 {
5752                 return nil
5753         }
5754
5755         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5756         if n > sched.runqsize {
5757                 n = sched.runqsize
5758         }
5759         if max > 0 && n > max {
5760                 n = max
5761         }
5762         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5763                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5764         }
5765
5766         sched.runqsize -= n
5767
5768         gp := sched.runq.pop()
5769         n--
5770         for ; n > 0; n-- {
5771                 gp1 := sched.runq.pop()
5772                 runqput(pp, gp1, false)
5773         }
5774         return gp
5775 }
5776
5777 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5778 type pMask []uint32
5779
5780 // read returns true if P id's bit is set.
5781 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5782         word := id / 32
5783         mask := uint32(1) << (id % 32)
5784         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5785 }
5786
5787 // set sets P id's bit.
5788 func (p pMask) set(id int32) {
5789         word := id / 32
5790         mask := uint32(1) << (id % 32)
5791         atomic.Or(&p[word], mask)
5792 }
5793
5794 // clear clears P id's bit.
5795 func (p pMask) clear(id int32) {
5796         word := id / 32
5797         mask := uint32(1) << (id % 32)
5798         atomic.And(&p[word], ^mask)
5799 }
5800
5801 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5802 //
5803 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5804 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5805 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5806 // between no timers and some timers.
5807 //
5808 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5809 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5810 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5811 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5812 //
5813 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5814 //
5815 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5816 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5817 //   - Running Ps must always be checked.
5818 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5819 //     again, even after timer expiration.
5820 //
5821 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5822 // added at any time.
5823 //
5824 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5825 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5826 func updateTimerPMask(pp *p) {
5827         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5828                 return
5829         }
5830
5831         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5832         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5833         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5834         lock(&pp.timersLock)
5835         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5836                 timerpMask.clear(pp.id)
5837         }
5838         unlock(&pp.timersLock)
5839 }
5840
5841 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5842 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5843 //
5844 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5845 // safe to use p.
5846 //
5847 // sched.lock must be held.
5848 //
5849 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5850 //
5851 //go:nowritebarrierrec
5852 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5853         assertLockHeld(&sched.lock)
5854
5855         if !runqempty(pp) {
5856                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5857         }
5858         if now == 0 {
5859                 now = nanotime()
5860         }
5861         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5862         idlepMask.set(pp.id)
5863         pp.link = sched.pidle
5864         sched.pidle.set(pp)
5865         sched.npidle.Add(1)
5866         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5867                 throw("must be able to track idle limiter event")
5868         }
5869         return now
5870 }
5871
5872 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5873 //
5874 // sched.lock must be held.
5875 //
5876 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5877 //
5878 //go:nowritebarrierrec
5879 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5880         assertLockHeld(&sched.lock)
5881
5882         pp := sched.pidle.ptr()
5883         if pp != nil {
5884                 // Timer may get added at any time now.
5885                 if now == 0 {
5886                         now = nanotime()
5887                 }
5888                 timerpMask.set(pp.id)
5889                 idlepMask.clear(pp.id)
5890                 sched.pidle = pp.link
5891                 sched.npidle.Add(-1)
5892                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5893         }
5894         return pp, now
5895 }
5896
5897 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5898 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5899 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5900 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5901 //
5902 // sched.lock must be held.
5903 //
5904 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5905 //
5906 //go:nowritebarrierrec
5907 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5908         assertLockHeld(&sched.lock)
5909
5910         pp, now := pidleget(now)
5911         if pp == nil {
5912                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5913                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5914                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5915                 sched.needspinning.Store(1)
5916                 return nil, now
5917         }
5918
5919         return pp, now
5920 }
5921
5922 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5923 // It never returns true spuriously.
5924 func runqempty(pp *p) bool {
5925         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5926         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5927         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5928         // does not mean the queue is empty.
5929         for {
5930                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5931                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5932                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5933                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5934                         return head == tail && runnext == 0
5935                 }
5936         }
5937 }
5938
5939 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5940 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5941 // when running with the race detector.
5942 // The need for this was made obvious by changing the
5943 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5944 // many poorly-written tests.
5945 // With the randomness here, as long as the tests pass
5946 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5947 // assumptions.
5948 const randomizeScheduler = raceenabled
5949
5950 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5951 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5952 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5953 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5954 // Executed only by the owner P.
5955 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5956         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5957                 next = false
5958         }
5959
5960         if next {
5961         retryNext:
5962                 oldnext := pp.runnext
5963                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5964                         goto retryNext
5965                 }
5966                 if oldnext == 0 {
5967                         return
5968                 }
5969                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
5970                 gp = oldnext.ptr()
5971         }
5972
5973 retry:
5974         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
5975         t := pp.runqtail
5976         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5977                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5978                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
5979                 return
5980         }
5981         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
5982                 return
5983         }
5984         // the queue is not full, now the put above must succeed
5985         goto retry
5986 }
5987
5988 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
5989 // Executed only by the owner P.
5990 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
5991         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
5992
5993         // First, grab a batch from local queue.
5994         n := t - h
5995         n = n / 2
5996         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
5997                 throw("runqputslow: queue is not full")
5998         }
5999         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6000                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6001         }
6002         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6003                 return false
6004         }
6005         batch[n] = gp
6006
6007         if randomizeScheduler {
6008                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6009                         j := fastrandn(i + 1)
6010                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6011                 }
6012         }
6013
6014         // Link the goroutines.
6015         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6016                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6017         }
6018         var q gQueue
6019         q.head.set(batch[0])
6020         q.tail.set(batch[n])
6021
6022         // Now put the batch on global queue.
6023         lock(&sched.lock)
6024         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6025         unlock(&sched.lock)
6026         return true
6027 }
6028
6029 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6030 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6031 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6032 // Executed only by the owner P.
6033 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6034         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6035         t := pp.runqtail
6036         n := uint32(0)
6037         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6038                 gp := q.pop()
6039                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6040                 t++
6041                 n++
6042         }
6043         qsize -= int(n)
6044
6045         if randomizeScheduler {
6046                 off := func(o uint32) uint32 {
6047                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6048                 }
6049                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6050                         j := fastrandn(i + 1)
6051                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6052                 }
6053         }
6054
6055         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6056         if !q.empty() {
6057                 lock(&sched.lock)
6058                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6059                 unlock(&sched.lock)
6060         }
6061 }
6062
6063 // Get g from local runnable queue.
6064 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6065 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6066 // Executed only by the owner P.
6067 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6068         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6069         next := pp.runnext
6070         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6071         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6072         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6073         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6074                 return next.ptr(), true
6075         }
6076
6077         for {
6078                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6079                 t := pp.runqtail
6080                 if t == h {
6081                         return nil, false
6082                 }
6083                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6084                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6085                         return gp, false
6086                 }
6087         }
6088 }
6089
6090 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6091 // Executed only by the owner P.
6092 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6093         oldNext := pp.runnext
6094         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6095                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6096                 n++
6097         }
6098
6099 retry:
6100         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6101         t := pp.runqtail
6102         qn := t - h
6103         if qn == 0 {
6104                 return
6105         }
6106         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6107                 goto retry
6108         }
6109
6110         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6111                 goto retry
6112         }
6113
6114         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6115         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6116         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6117         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6118         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6119         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6120         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6121         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6122                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6123                 drainQ.pushBack(gp)
6124                 n++
6125         }
6126         return
6127 }
6128
6129 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6130 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6131 // Returns number of grabbed goroutines.
6132 // Can be executed by any P.
6133 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6134         for {
6135                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6136                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6137                 n := t - h
6138                 n = n - n/2
6139                 if n == 0 {
6140                         if stealRunNextG {
6141                                 // Try to steal from pp.runnext.
6142                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6143                                         if pp.status == _Prunning {
6144                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6145                                                 // we are about to steal.
6146                                                 // The important use case here is when the g running
6147                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6148                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6149                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6150                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6151                                                 // between different Ps.
6152                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6153                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6154                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6155                                                         usleep(3)
6156                                                 } else {
6157                                                         // On some platforms system timer granularity is
6158                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6159                                                         // optimization. So just yield.
6160                                                         osyield()
6161                                                 }
6162                                         }
6163                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6164                                                 continue
6165                                         }
6166                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6167                                         return 1
6168                                 }
6169                         }
6170                         return 0
6171                 }
6172                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6173                         continue
6174                 }
6175                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6176                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6177                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6178                 }
6179                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6180                         return n
6181                 }
6182         }
6183 }
6184
6185 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6186 // and put onto local runnable queue of p.
6187 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6188 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6189         t := pp.runqtail
6190         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6191         if n == 0 {
6192                 return nil
6193         }
6194         n--
6195         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6196         if n == 0 {
6197                 return gp
6198         }
6199         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6200         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6201                 throw("runqsteal: runq overflow")
6202         }
6203         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6204         return gp
6205 }
6206
6207 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6208 // be on one gQueue or gList at a time.
6209 type gQueue struct {
6210         head guintptr
6211         tail guintptr
6212 }
6213
6214 // empty reports whether q is empty.
6215 func (q *gQueue) empty() bool {
6216         return q.head == 0
6217 }
6218
6219 // push adds gp to the head of q.
6220 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6221         gp.schedlink = q.head
6222         q.head.set(gp)
6223         if q.tail == 0 {
6224                 q.tail.set(gp)
6225         }
6226 }
6227
6228 // pushBack adds gp to the tail of q.
6229 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6230         gp.schedlink = 0
6231         if q.tail != 0 {
6232                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6233         } else {
6234                 q.head.set(gp)
6235         }
6236         q.tail.set(gp)
6237 }
6238
6239 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6240 // not be used.
6241 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6242         if q2.tail == 0 {
6243                 return
6244         }
6245         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6246         if q.tail != 0 {
6247                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6248         } else {
6249                 q.head = q2.head
6250         }
6251         q.tail = q2.tail
6252 }
6253
6254 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6255 // q is empty.
6256 func (q *gQueue) pop() *g {
6257         gp := q.head.ptr()
6258         if gp != nil {
6259                 q.head = gp.schedlink
6260                 if q.head == 0 {
6261                         q.tail = 0
6262                 }
6263         }
6264         return gp
6265 }
6266
6267 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6268 func (q *gQueue) popList() gList {
6269         stack := gList{q.head}
6270         *q = gQueue{}
6271         return stack
6272 }
6273
6274 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6275 // on one gQueue or gList at a time.
6276 type gList struct {
6277         head guintptr
6278 }
6279
6280 // empty reports whether l is empty.
6281 func (l *gList) empty() bool {
6282         return l.head == 0
6283 }
6284
6285 // push adds gp to the head of l.
6286 func (l *gList) push(gp *g) {
6287         gp.schedlink = l.head
6288         l.head.set(gp)
6289 }
6290
6291 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6292 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6293         if !q.empty() {
6294                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6295                 l.head = q.head
6296         }
6297 }
6298
6299 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6300 func (l *gList) pop() *g {
6301         gp := l.head.ptr()
6302         if gp != nil {
6303                 l.head = gp.schedlink
6304         }
6305         return gp
6306 }
6307
6308 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6309 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6310         lock(&sched.lock)
6311         out = int(sched.maxmcount)
6312         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6313                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6314         } else {
6315                 sched.maxmcount = int32(in)
6316         }
6317         checkmcount()
6318         unlock(&sched.lock)
6319         return
6320 }
6321
6322 //go:nosplit
6323 func procPin() int {
6324         gp := getg()
6325         mp := gp.m
6326
6327         mp.locks++
6328         return int(mp.p.ptr().id)
6329 }
6330
6331 //go:nosplit
6332 func procUnpin() {
6333         gp := getg()
6334         gp.m.locks--
6335 }
6336
6337 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6338 //go:nosplit
6339 func sync_runtime_procPin() int {
6340         return procPin()
6341 }
6342
6343 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6344 //go:nosplit
6345 func sync_runtime_procUnpin() {
6346         procUnpin()
6347 }
6348
6349 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6350 //go:nosplit
6351 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6352         return procPin()
6353 }
6354
6355 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6356 //go:nosplit
6357 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6358         procUnpin()
6359 }
6360
6361 // Active spinning for sync.Mutex.
6362 //
6363 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6364 //go:nosplit
6365 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6366         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6367         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6368         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6369         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6370         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6371         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6372                 return false
6373         }
6374         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6375                 return false
6376         }
6377         return true
6378 }
6379
6380 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6381 //go:nosplit
6382 func sync_runtime_doSpin() {
6383         procyield(active_spin_cnt)
6384 }
6385
6386 var stealOrder randomOrder
6387
6388 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6389 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6390 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6391 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6392 type randomOrder struct {
6393         count    uint32
6394         coprimes []uint32
6395 }
6396
6397 type randomEnum struct {
6398         i     uint32
6399         count uint32
6400         pos   uint32
6401         inc   uint32
6402 }
6403
6404 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6405         ord.count = count
6406         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6407         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6408                 if gcd(i, count) == 1 {
6409                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6410                 }
6411         }
6412 }
6413
6414 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6415         return randomEnum{
6416                 count: ord.count,
6417                 pos:   i % ord.count,
6418                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6419         }
6420 }
6421
6422 func (enum *randomEnum) done() bool {
6423         return enum.i == enum.count
6424 }
6425
6426 func (enum *randomEnum) next() {
6427         enum.i++
6428         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6429 }
6430
6431 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6432         return enum.pos
6433 }
6434
6435 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6436         for b != 0 {
6437                 a, b = b, a%b
6438         }
6439         return a
6440 }
6441
6442 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6443 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6444 type initTask struct {
6445         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6446         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6447         ndeps uintptr
6448         nfns  uintptr
6449         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6450         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6451 }
6452
6453 // inittrace stores statistics for init functions which are
6454 // updated by malloc and newproc when active is true.
6455 var inittrace tracestat
6456
6457 type tracestat struct {
6458         active bool   // init tracing activation status
6459         id     uint64 // init goroutine id
6460         allocs uint64 // heap allocations
6461         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6462 }
6463
6464 func doInit(t *initTask) {
6465         switch t.state {
6466         case 2: // fully initialized
6467                 return
6468         case 1: // initialization in progress
6469                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6470         default: // not initialized yet
6471                 t.state = 1 // initialization in progress
6472
6473                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6474                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6475                         t2 := *(**initTask)(p)
6476                         doInit(t2)
6477                 }
6478
6479                 if t.nfns == 0 {
6480                         t.state = 2 // initialization done
6481                         return
6482                 }
6483
6484                 var (
6485                         start  int64
6486                         before tracestat
6487                 )
6488
6489                 if inittrace.active {
6490                         start = nanotime()
6491                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6492                         before = inittrace
6493                 }
6494
6495                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6496                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6497                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6498                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6499                         f()
6500                 }
6501
6502                 if inittrace.active {
6503                         end := nanotime()
6504                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6505                         after := inittrace
6506
6507                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6508                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6509
6510                         var sbuf [24]byte
6511                         print("init ", pkg, " @")
6512                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6513                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6514                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6515                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6516                         print("\n")
6517                 }
6518
6519                 t.state = 2 // initialization done
6520         }
6521 }