]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
Revert "runtime: convert ncgocall to atomic type"
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_thread_start == nil {
214                         throw("_cgo_thread_start missing")
215                 }
216                 if GOOS != "windows" {
217                         if _cgo_setenv == nil {
218                                 throw("_cgo_setenv missing")
219                         }
220                         if _cgo_unsetenv == nil {
221                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
222                         }
223                 }
224                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
225                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
226                 }
227                 // Start the template thread in case we enter Go from
228                 // a C-created thread and need to create a new thread.
229                 startTemplateThread()
230                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
231         }
232
233         doInit(&main_inittask)
234
235         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
236         // of collecting statistics in malloc and newproc
237         inittrace.active = false
238
239         close(main_init_done)
240
241         needUnlock = false
242         unlockOSThread()
243
244         if isarchive || islibrary {
245                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
246                 // has a main, but it is not executed.
247                 return
248         }
249         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
250         fn()
251         if raceenabled {
252                 racefini()
253         }
254
255         // Make racy client program work: if panicking on
256         // another goroutine at the same time as main returns,
257         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
258         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
259         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
260                 // Running deferred functions should not take long.
261                 for c := 0; c < 1000; c++ {
262                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
263                                 break
264                         }
265                         Gosched()
266                 }
267         }
268         if panicking.Load() != 0 {
269                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
270         }
271
272         exit(0)
273         for {
274                 var x *int32
275                 *x = 0
276         }
277 }
278
279 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
280 //
281 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
282 func os_beforeExit() {
283         if raceenabled {
284                 racefini()
285         }
286 }
287
288 // start forcegc helper goroutine
289 func init() {
290         go forcegchelper()
291 }
292
293 func forcegchelper() {
294         forcegc.g = getg()
295         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
296         for {
297                 lock(&forcegc.lock)
298                 if forcegc.idle.Load() {
299                         throw("forcegc: phase error")
300                 }
301                 forcegc.idle.Store(true)
302                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
303                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
304                 if debug.gctrace > 0 {
305                         println("GC forced")
306                 }
307                 // Time-triggered, fully concurrent.
308                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
309         }
310 }
311
312 //go:nosplit
313
314 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
315 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
316 func Gosched() {
317         checkTimeouts()
318         mcall(gosched_m)
319 }
320
321 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
322 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
323 //
324 //go:nosplit
325 func goschedguarded() {
326         mcall(goschedguarded_m)
327 }
328
329 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
330 // system stack.
331 //
332 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
333 //
334 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
335 // the call to gopark and the call to unlockf.
336 //
337 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
338 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
339 // unless there is external synchronization preventing the G from being
340 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
341 // externally readied.
342 //
343 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
344 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
345 // re-use reasons, add new ones.
346 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
347         if reason != waitReasonSleep {
348                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
349         }
350         mp := acquirem()
351         gp := mp.curg
352         status := readgstatus(gp)
353         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
354                 throw("gopark: bad g status")
355         }
356         mp.waitlock = lock
357         mp.waitunlockf = unlockf
358         gp.waitreason = reason
359         mp.waittraceev = traceEv
360         mp.waittraceskip = traceskip
361         releasem(mp)
362         // can't do anything that might move the G between Ms here.
363         mcall(park_m)
364 }
365
366 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
367 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
368 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
369         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
370 }
371
372 func goready(gp *g, traceskip int) {
373         systemstack(func() {
374                 ready(gp, traceskip, true)
375         })
376 }
377
378 //go:nosplit
379 func acquireSudog() *sudog {
380         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
381         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
382         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
383         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
384         // in stopTheWorld.
385         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
386         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
387         // which keeps the garbage collector from being invoked.
388         mp := acquirem()
389         pp := mp.p.ptr()
390         if len(pp.sudogcache) == 0 {
391                 lock(&sched.sudoglock)
392                 // First, try to grab a batch from central cache.
393                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
394                         s := sched.sudogcache
395                         sched.sudogcache = s.next
396                         s.next = nil
397                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
398                 }
399                 unlock(&sched.sudoglock)
400                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
401                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
402                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
403                 }
404         }
405         n := len(pp.sudogcache)
406         s := pp.sudogcache[n-1]
407         pp.sudogcache[n-1] = nil
408         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
409         if s.elem != nil {
410                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
411         }
412         releasem(mp)
413         return s
414 }
415
416 //go:nosplit
417 func releaseSudog(s *sudog) {
418         if s.elem != nil {
419                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
420         }
421         if s.isSelect {
422                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
423         }
424         if s.next != nil {
425                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
426         }
427         if s.prev != nil {
428                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
429         }
430         if s.waitlink != nil {
431                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
432         }
433         if s.c != nil {
434                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
435         }
436         gp := getg()
437         if gp.param != nil {
438                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
439         }
440         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
441         pp := mp.p.ptr()
442         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
443                 // Transfer half of local cache to the central cache.
444                 var first, last *sudog
445                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
446                         n := len(pp.sudogcache)
447                         p := pp.sudogcache[n-1]
448                         pp.sudogcache[n-1] = nil
449                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
450                         if first == nil {
451                                 first = p
452                         } else {
453                                 last.next = p
454                         }
455                         last = p
456                 }
457                 lock(&sched.sudoglock)
458                 last.next = sched.sudogcache
459                 sched.sudogcache = first
460                 unlock(&sched.sudoglock)
461         }
462         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
463         releasem(mp)
464 }
465
466 // called from assembly
467 func badmcall(fn func(*g)) {
468         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
469 }
470
471 func badmcall2(fn func(*g)) {
472         throw("runtime: mcall function returned")
473 }
474
475 func badreflectcall() {
476         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
477 }
478
479 var badmorestackg0Msg = "fatal: morestack on g0\n"
480
481 //go:nosplit
482 //go:nowritebarrierrec
483 func badmorestackg0() {
484         sp := stringStructOf(&badmorestackg0Msg)
485         write(2, sp.str, int32(sp.len))
486 }
487
488 var badmorestackgsignalMsg = "fatal: morestack on gsignal\n"
489
490 //go:nosplit
491 //go:nowritebarrierrec
492 func badmorestackgsignal() {
493         sp := stringStructOf(&badmorestackgsignalMsg)
494         write(2, sp.str, int32(sp.len))
495 }
496
497 //go:nosplit
498 func badctxt() {
499         throw("ctxt != 0")
500 }
501
502 func lockedOSThread() bool {
503         gp := getg()
504         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
505 }
506
507 var (
508         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
509         // never shrinks.
510         //
511         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
512         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
513         // variables below.
514         allglock mutex
515         allgs    []*g
516
517         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
518         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
519         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
520         //
521         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
522         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
523         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
524         // all Gs, allglock must be held.
525         //
526         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
527         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
528         // even if it points to a stale array.
529         allglen uintptr
530         allgptr **g
531 )
532
533 func allgadd(gp *g) {
534         if readgstatus(gp) == _Gidle {
535                 throw("allgadd: bad status Gidle")
536         }
537
538         lock(&allglock)
539         allgs = append(allgs, gp)
540         if &allgs[0] != allgptr {
541                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
542         }
543         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
544         unlock(&allglock)
545 }
546
547 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
548 //
549 // The world must be stopped or allglock must be held.
550 func allGsSnapshot() []*g {
551         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
552
553         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
554         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
555         // monotonically and existing entries never change, so we can
556         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
557         // we trim everything past len because that can still change.
558         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
559 }
560
561 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
562 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
563         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
564         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
565         return ptr, length
566 }
567
568 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
569 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
570         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
571 }
572
573 // forEachG calls fn on every G from allgs.
574 //
575 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
576 func forEachG(fn func(gp *g)) {
577         lock(&allglock)
578         for _, gp := range allgs {
579                 fn(gp)
580         }
581         unlock(&allglock)
582 }
583
584 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
585 //
586 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
587 // execution, which may be missed.
588 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
589         ptr, length := atomicAllG()
590         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
591                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
592                 fn(gp)
593         }
594         return
595 }
596
597 const (
598         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
599         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
600         _GoidCacheBatch = 16
601 )
602
603 // cpuinit extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
604 // Unix-like operating systems and calls internal/cpu.Initialize.
605 func cpuinit() {
606         const prefix = "GODEBUG="
607         var env string
608
609         switch GOOS {
610         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
611                 cpu.DebugOptions = true
612
613                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
614                 // GODEBUG directly.
615                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
616                 n := int32(0)
617                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
618                         n++
619                 }
620
621                 for i := int32(0); i < n; i++ {
622                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
623                         s := *(*string)(unsafe.Pointer(&stringStruct{unsafe.Pointer(p), findnull(p)}))
624
625                         if hasPrefix(s, prefix) {
626                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
627                                 break
628                         }
629                 }
630         }
631
632         cpu.Initialize(env)
633
634         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
635         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
636         switch GOARCH {
637         case "386", "amd64":
638                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
639                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
640                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
641
642         case "arm":
643                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
644
645         case "arm64":
646                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
647         }
648 }
649
650 // The bootstrap sequence is:
651 //
652 //      call osinit
653 //      call schedinit
654 //      make & queue new G
655 //      call runtime·mstart
656 //
657 // The new G calls runtime·main.
658 func schedinit() {
659         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
660         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
661         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
662         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
663         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
664         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
665         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
666         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
667         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
668         lockInit(&finlock, lockRankFin)
669         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
670         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
671         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
672         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
673         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
674         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
675         // All of this lock's critical sections should be
676         // extremely short.
677         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
678
679         // raceinit must be the first call to race detector.
680         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
681         gp := getg()
682         if raceenabled {
683                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
684         }
685
686         sched.maxmcount = 10000
687
688         // The world starts stopped.
689         worldStopped()
690
691         moduledataverify()
692         stackinit()
693         mallocinit()
694         cpuinit()      // must run before alginit
695         alginit()      // maps, hash, fastrand must not be used before this call
696         fastrandinit() // must run before mcommoninit
697         mcommoninit(gp.m, -1)
698         modulesinit()   // provides activeModules
699         typelinksinit() // uses maps, activeModules
700         itabsinit()     // uses activeModules
701         stkobjinit()    // must run before GC starts
702
703         sigsave(&gp.m.sigmask)
704         initSigmask = gp.m.sigmask
705
706         goargs()
707         goenvs()
708         parsedebugvars()
709         gcinit()
710
711         lock(&sched.lock)
712         sched.lastpoll.Store(nanotime())
713         procs := ncpu
714         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
715                 procs = n
716         }
717         if procresize(procs) != nil {
718                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
719         }
720         unlock(&sched.lock)
721
722         // World is effectively started now, as P's can run.
723         worldStarted()
724
725         // For cgocheck > 1, we turn on the write barrier at all times
726         // and check all pointer writes. We can't do this until after
727         // procresize because the write barrier needs a P.
728         if debug.cgocheck > 1 {
729                 writeBarrier.cgo = true
730                 writeBarrier.enabled = true
731                 for _, pp := range allp {
732                         pp.wbBuf.reset()
733                 }
734         }
735
736         if buildVersion == "" {
737                 // Condition should never trigger. This code just serves
738                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
739                 buildVersion = "unknown"
740         }
741         if len(modinfo) == 1 {
742                 // Condition should never trigger. This code just serves
743                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
744                 modinfo = ""
745         }
746 }
747
748 func dumpgstatus(gp *g) {
749         thisg := getg()
750         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
751         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
752 }
753
754 // sched.lock must be held.
755 func checkmcount() {
756         assertLockHeld(&sched.lock)
757
758         if mcount() > sched.maxmcount {
759                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
760                 throw("thread exhaustion")
761         }
762 }
763
764 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
765 // considered 'running' by checkdead.
766 //
767 // sched.lock must be held.
768 func mReserveID() int64 {
769         assertLockHeld(&sched.lock)
770
771         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
772                 throw("runtime: thread ID overflow")
773         }
774         id := sched.mnext
775         sched.mnext++
776         checkmcount()
777         return id
778 }
779
780 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
781 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
782         gp := getg()
783
784         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
785         if gp != gp.m.g0 {
786                 callers(1, mp.createstack[:])
787         }
788
789         lock(&sched.lock)
790
791         if id >= 0 {
792                 mp.id = id
793         } else {
794                 mp.id = mReserveID()
795         }
796
797         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
798         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
799         if lo|hi == 0 {
800                 hi = 1
801         }
802         // Same behavior as for 1.17.
803         // TODO: Simplify ths.
804         if goarch.BigEndian {
805                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
806         } else {
807                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
808         }
809
810         mpreinit(mp)
811         if mp.gsignal != nil {
812                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
813         }
814
815         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
816         // when it is just in a register or thread-local storage.
817         mp.alllink = allm
818
819         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
820         // so we need to publish it safely.
821         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
822         unlock(&sched.lock)
823
824         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
825         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
826                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
827         }
828 }
829
830 func (mp *m) becomeSpinning() {
831         mp.spinning = true
832         sched.nmspinning.Add(1)
833         sched.needspinning.Store(0)
834 }
835
836 var fastrandseed uintptr
837
838 func fastrandinit() {
839         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
840         getRandomData(s)
841 }
842
843 // Mark gp ready to run.
844 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
845         if trace.enabled {
846                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
847         }
848
849         status := readgstatus(gp)
850
851         // Mark runnable.
852         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
853         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
854                 dumpgstatus(gp)
855                 throw("bad g->status in ready")
856         }
857
858         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
859         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
860         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
861         wakep()
862         releasem(mp)
863 }
864
865 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
866 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
867 const freezeStopWait = 0x7fffffff
868
869 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
870 // world.
871 var freezing atomic.Bool
872
873 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
874 // There is no reverse operation, used during crashing.
875 // This function must not lock any mutexes.
876 func freezetheworld() {
877         freezing.Store(true)
878         // stopwait and preemption requests can be lost
879         // due to races with concurrently executing threads,
880         // so try several times
881         for i := 0; i < 5; i++ {
882                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
883                 sched.stopwait = freezeStopWait
884                 sched.gcwaiting.Store(true)
885                 // this should stop running goroutines
886                 if !preemptall() {
887                         break // no running goroutines
888                 }
889                 usleep(1000)
890         }
891         // to be sure
892         usleep(1000)
893         preemptall()
894         usleep(1000)
895 }
896
897 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
898 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
899 //
900 //go:nosplit
901 func readgstatus(gp *g) uint32 {
902         return atomic.Load(&gp.atomicstatus)
903 }
904
905 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
906 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
907 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
908 // we see an inconsistent state.
909 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
910         success := false
911
912         // Check that transition is valid.
913         switch oldval {
914         default:
915                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
916                 dumpgstatus(gp)
917                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
918         case _Gscanrunnable,
919                 _Gscanwaiting,
920                 _Gscanrunning,
921                 _Gscansyscall,
922                 _Gscanpreempted:
923                 if newval == oldval&^_Gscan {
924                         success = atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldval, newval)
925                 }
926         }
927         if !success {
928                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
929                 dumpgstatus(gp)
930                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
931         }
932         releaseLockRank(lockRankGscan)
933 }
934
935 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
936 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
937 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
938         switch oldval {
939         case _Grunnable,
940                 _Grunning,
941                 _Gwaiting,
942                 _Gsyscall:
943                 if newval == oldval|_Gscan {
944                         r := atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldval, newval)
945                         if r {
946                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
947                         }
948                         return r
949
950                 }
951         }
952         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
953         throw("castogscanstatus")
954         panic("not reached")
955 }
956
957 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
958 // and casfrom_Gscanstatus instead.
959 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
960 // put it in the Gscan state is finished.
961 //
962 //go:nosplit
963 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
964         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
965                 systemstack(func() {
966                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
967                         throw("casgstatus: bad incoming values")
968                 })
969         }
970
971         acquireLockRank(lockRankGscan)
972         releaseLockRank(lockRankGscan)
973
974         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
975         const yieldDelay = 5 * 1000
976         var nextYield int64
977
978         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
979         // GC time to finish and change the state to oldval.
980         for i := 0; !atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldval, newval); i++ {
981                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus == _Grunnable {
982                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
983                 }
984                 if i == 0 {
985                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
986                 }
987                 if nanotime() < nextYield {
988                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus != oldval; x++ {
989                                 procyield(1)
990                         }
991                 } else {
992                         osyield()
993                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
994                 }
995         }
996
997         // Handle tracking for scheduling latencies.
998         if oldval == _Grunning {
999                 // Track every 8th time a goroutine transitions out of running.
1000                 if gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1001                         gp.tracking = true
1002                 }
1003                 gp.trackingSeq++
1004         }
1005         if gp.tracking {
1006                 if oldval == _Grunnable {
1007                         // We transitioned out of runnable, so measure how much
1008                         // time we spent in this state and add it to
1009                         // runnableTime.
1010                         now := nanotime()
1011                         gp.runnableTime += now - gp.runnableStamp
1012                         gp.runnableStamp = 0
1013                 }
1014                 if newval == _Grunnable {
1015                         // We just transitioned into runnable, so record what
1016                         // time that happened.
1017                         now := nanotime()
1018                         gp.runnableStamp = now
1019                 } else if newval == _Grunning {
1020                         // We're transitioning into running, so turn off
1021                         // tracking and record how much time we spent in
1022                         // runnable.
1023                         gp.tracking = false
1024                         sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1025                         gp.runnableTime = 0
1026                 }
1027         }
1028 }
1029
1030 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1031 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1032 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1033 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1034 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1035 //
1036 //go:nosplit
1037 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1038         for {
1039                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1040                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1041                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1042                 }
1043                 if atomic.Cas(&gp.atomicstatus, oldstatus, _Gcopystack) {
1044                         return oldstatus
1045                 }
1046         }
1047 }
1048
1049 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1050 //
1051 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1052 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1053 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1054         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1055                 throw("bad g transition")
1056         }
1057         acquireLockRank(lockRankGscan)
1058         for !atomic.Cas(&gp.atomicstatus, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1059         }
1060 }
1061
1062 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1063 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1064 // re-scheduling gp.
1065 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1066         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1067                 throw("bad g transition")
1068         }
1069         return atomic.Cas(&gp.atomicstatus, _Gpreempted, _Gwaiting)
1070 }
1071
1072 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1073 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1074 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1075 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1076 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1077 // other P's should resume execution.
1078 //
1079 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1080 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1081 // be serialized.
1082 //
1083 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1084 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1085 // goroutines.
1086 func stopTheWorld(reason string) {
1087         semacquire(&worldsema)
1088         gp := getg()
1089         gp.m.preemptoff = reason
1090         systemstack(func() {
1091                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1092                 // stack may be scanned.
1093                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1094                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1095                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1096                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1097                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1098                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1099                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1100                 // have already completed by the time we exit.
1101                 casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
1102                 stopTheWorldWithSema()
1103                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1104         })
1105 }
1106
1107 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1108 func startTheWorld() {
1109         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1110
1111         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1112         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1113         //
1114         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1115         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1116         //
1117         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1118         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1119         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1120         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1121         // possible here.
1122         //
1123         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1124         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1125         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1126         mp := acquirem()
1127         mp.preemptoff = ""
1128         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1129         releasem(mp)
1130 }
1131
1132 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1133 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1134 // until startTheWorldGC is called.
1135 func stopTheWorldGC(reason string) {
1136         semacquire(&gcsema)
1137         stopTheWorld(reason)
1138 }
1139
1140 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1141 func startTheWorldGC() {
1142         startTheWorld()
1143         semrelease(&gcsema)
1144 }
1145
1146 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1147 var worldsema uint32 = 1
1148
1149 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1150 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1151 // from changing concurrently.
1152 //
1153 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1154 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1155 var gcsema uint32 = 1
1156
1157 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1158 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1159 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1160 // stack:
1161 //
1162 //      semacquire(&worldsema, 0)
1163 //      m.preemptoff = "reason"
1164 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1165 //
1166 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1167 // these three operations separately:
1168 //
1169 //      m.preemptoff = ""
1170 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1171 //      semrelease(&worldsema)
1172 //
1173 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1174 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1175 // Other P's are able to execute between successive calls to
1176 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1177 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1178 // stopTheWorld to block.
1179 func stopTheWorldWithSema() {
1180         gp := getg()
1181
1182         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1183         // that is blocked trying to acquire the lock.
1184         if gp.m.locks > 0 {
1185                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1186         }
1187
1188         lock(&sched.lock)
1189         sched.stopwait = gomaxprocs
1190         sched.gcwaiting.Store(true)
1191         preemptall()
1192         // stop current P
1193         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1194         sched.stopwait--
1195         // try to retake all P's in Psyscall status
1196         for _, pp := range allp {
1197                 s := pp.status
1198                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1199                         if trace.enabled {
1200                                 traceGoSysBlock(pp)
1201                                 traceProcStop(pp)
1202                         }
1203                         pp.syscalltick++
1204                         sched.stopwait--
1205                 }
1206         }
1207         // stop idle P's
1208         now := nanotime()
1209         for {
1210                 pp, _ := pidleget(now)
1211                 if pp == nil {
1212                         break
1213                 }
1214                 pp.status = _Pgcstop
1215                 sched.stopwait--
1216         }
1217         wait := sched.stopwait > 0
1218         unlock(&sched.lock)
1219
1220         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1221         if wait {
1222                 for {
1223                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1224                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1225                                 noteclear(&sched.stopnote)
1226                                 break
1227                         }
1228                         preemptall()
1229                 }
1230         }
1231
1232         // sanity checks
1233         bad := ""
1234         if sched.stopwait != 0 {
1235                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1236         } else {
1237                 for _, pp := range allp {
1238                         if pp.status != _Pgcstop {
1239                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1240                         }
1241                 }
1242         }
1243         if freezing.Load() {
1244                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1245                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1246                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1247                 // we should halt this thread.
1248                 lock(&deadlock)
1249                 lock(&deadlock)
1250         }
1251         if bad != "" {
1252                 throw(bad)
1253         }
1254
1255         worldStopped()
1256 }
1257
1258 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1259         assertWorldStopped()
1260
1261         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1262         if netpollinited() {
1263                 list := netpoll(0) // non-blocking
1264                 injectglist(&list)
1265         }
1266         lock(&sched.lock)
1267
1268         procs := gomaxprocs
1269         if newprocs != 0 {
1270                 procs = newprocs
1271                 newprocs = 0
1272         }
1273         p1 := procresize(procs)
1274         sched.gcwaiting.Store(false)
1275         if sched.sysmonwait.Load() {
1276                 sched.sysmonwait.Store(false)
1277                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1278         }
1279         unlock(&sched.lock)
1280
1281         worldStarted()
1282
1283         for p1 != nil {
1284                 p := p1
1285                 p1 = p1.link.ptr()
1286                 if p.m != 0 {
1287                         mp := p.m.ptr()
1288                         p.m = 0
1289                         if mp.nextp != 0 {
1290                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1291                         }
1292                         mp.nextp.set(p)
1293                         notewakeup(&mp.park)
1294                 } else {
1295                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1296                         newm(nil, p, -1)
1297                 }
1298         }
1299
1300         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1301         startTime := nanotime()
1302         if emitTraceEvent {
1303                 traceGCSTWDone()
1304         }
1305
1306         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1307         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1308         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1309         wakep()
1310
1311         releasem(mp)
1312
1313         return startTime
1314 }
1315
1316 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1317 // via libcall.
1318 func usesLibcall() bool {
1319         switch GOOS {
1320         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1321                 return true
1322         case "openbsd":
1323                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1324         }
1325         return false
1326 }
1327
1328 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1329 // system-allocated stack.
1330 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1331         switch GOOS {
1332         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1333                 return true
1334         case "openbsd":
1335                 switch GOARCH {
1336                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1337                         return true
1338                 }
1339         }
1340         return false
1341 }
1342
1343 // mstart is the entry-point for new Ms.
1344 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1345 func mstart()
1346
1347 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1348 // This must not split the stack because we may not even have stack
1349 // bounds set up yet.
1350 //
1351 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1352 // barriers are not allowed.
1353 //
1354 //go:nosplit
1355 //go:nowritebarrierrec
1356 func mstart0() {
1357         gp := getg()
1358
1359         osStack := gp.stack.lo == 0
1360         if osStack {
1361                 // Initialize stack bounds from system stack.
1362                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1363                 // minit may update the stack bounds.
1364                 //
1365                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1366                 // We set hi to &size, but there are things above
1367                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1368                 // but is somewhat arbitrary.
1369                 size := gp.stack.hi
1370                 if size == 0 {
1371                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1372                 }
1373                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1374                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1375         }
1376         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1377         // Go code.
1378         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1379         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1380         // functions, which check stackguard1.
1381         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1382         mstart1()
1383
1384         // Exit this thread.
1385         if mStackIsSystemAllocated() {
1386                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1387                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1388                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1389                 osStack = true
1390         }
1391         mexit(osStack)
1392 }
1393
1394 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1395 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1396 //
1397 //go:noinline
1398 func mstart1() {
1399         gp := getg()
1400
1401         if gp != gp.m.g0 {
1402                 throw("bad runtime·mstart")
1403         }
1404
1405         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1406         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1407         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1408         // so other calls can reuse the current frame.
1409         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1410         // and let mstart0 exit the thread.
1411         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1412         gp.sched.pc = getcallerpc()
1413         gp.sched.sp = getcallersp()
1414
1415         asminit()
1416         minit()
1417
1418         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1419         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1420         if gp.m == &m0 {
1421                 mstartm0()
1422         }
1423
1424         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1425                 fn()
1426         }
1427
1428         if gp.m != &m0 {
1429                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1430                 gp.m.nextp = 0
1431         }
1432         schedule()
1433 }
1434
1435 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1436 //
1437 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1438 // running yet, so they'll be no-ops.
1439 //
1440 //go:yeswritebarrierrec
1441 func mstartm0() {
1442         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1443         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1444         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1445         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1446                 cgoHasExtraM = true
1447                 newextram()
1448         }
1449         initsig(false)
1450 }
1451
1452 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1453 //
1454 //go:nosplit
1455 func mPark() {
1456         gp := getg()
1457         notesleep(&gp.m.park)
1458         noteclear(&gp.m.park)
1459 }
1460
1461 // mexit tears down and exits the current thread.
1462 //
1463 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1464 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1465 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1466 //
1467 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1468 // will release the P before exiting.
1469 //
1470 //go:yeswritebarrierrec
1471 func mexit(osStack bool) {
1472         mp := getg().m
1473
1474         if mp == &m0 {
1475                 // This is the main thread. Just wedge it.
1476                 //
1477                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1478                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1479                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1480                 // other threads are still running. On Solaris we can
1481                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1482                 // bad things probably happen on other platforms.
1483                 //
1484                 // We could try to clean up this M more before wedging
1485                 // it, but that complicates signal handling.
1486                 handoffp(releasep())
1487                 lock(&sched.lock)
1488                 sched.nmfreed++
1489                 checkdead()
1490                 unlock(&sched.lock)
1491                 mPark()
1492                 throw("locked m0 woke up")
1493         }
1494
1495         sigblock(true)
1496         unminit()
1497
1498         // Free the gsignal stack.
1499         if mp.gsignal != nil {
1500                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1501                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1502                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1503                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1504                 // won't write to it when calling VDSO code.
1505                 mp.gsignal = nil
1506         }
1507
1508         // Remove m from allm.
1509         lock(&sched.lock)
1510         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1511                 if *pprev == mp {
1512                         *pprev = mp.alllink
1513                         goto found
1514                 }
1515         }
1516         throw("m not found in allm")
1517 found:
1518         if !osStack {
1519                 // Delay reaping m until it's done with the stack.
1520                 //
1521                 // If this is using an OS stack, the OS will free it
1522                 // so there's no need for reaping.
1523                 atomic.Store(&mp.freeWait, 1)
1524                 // Put m on the free list, though it will not be reaped until
1525                 // freeWait is 0. Note that the free list must not be linked
1526                 // through alllink because some functions walk allm without
1527                 // locking, so may be using alllink.
1528                 mp.freelink = sched.freem
1529                 sched.freem = mp
1530         }
1531         unlock(&sched.lock)
1532
1533         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1534
1535         // Release the P.
1536         handoffp(releasep())
1537         // After this point we must not have write barriers.
1538
1539         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1540         // handoffp because it may have started a new M to take our
1541         // P's work.
1542         lock(&sched.lock)
1543         sched.nmfreed++
1544         checkdead()
1545         unlock(&sched.lock)
1546
1547         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1548                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1549                 // For #41702.
1550                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1551                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1552                 }
1553         }
1554
1555         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1556         // longer take any locks.
1557         mdestroy(mp)
1558
1559         if osStack {
1560                 // Return from mstart and let the system thread
1561                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1562                 return
1563         }
1564
1565         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1566         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1567         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1568         // reaped.
1569         exitThread(&mp.freeWait)
1570 }
1571
1572 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1573 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1574 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1575 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1576 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1577 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1578 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1579 //
1580 // The caller must hold worldsema.
1581 //
1582 //go:systemstack
1583 func forEachP(fn func(*p)) {
1584         mp := acquirem()
1585         pp := getg().m.p.ptr()
1586
1587         lock(&sched.lock)
1588         if sched.safePointWait != 0 {
1589                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1590         }
1591         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1592         sched.safePointFn = fn
1593
1594         // Ask all Ps to run the safe point function.
1595         for _, p2 := range allp {
1596                 if p2 != pp {
1597                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1598                 }
1599         }
1600         preemptall()
1601
1602         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1603         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1604         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1605
1606         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1607         // not change because we hold sched.lock.
1608         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1609                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1610                         fn(p)
1611                         sched.safePointWait--
1612                 }
1613         }
1614
1615         wait := sched.safePointWait > 0
1616         unlock(&sched.lock)
1617
1618         // Run fn for the current P.
1619         fn(pp)
1620
1621         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1622         // off to induce safe point function execution.
1623         for _, p2 := range allp {
1624                 s := p2.status
1625                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1626                         if trace.enabled {
1627                                 traceGoSysBlock(p2)
1628                                 traceProcStop(p2)
1629                         }
1630                         p2.syscalltick++
1631                         handoffp(p2)
1632                 }
1633         }
1634
1635         // Wait for remaining Ps to run fn.
1636         if wait {
1637                 for {
1638                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1639                         // case of any races.
1640                         //
1641                         // Requires system stack.
1642                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1643                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1644                                 break
1645                         }
1646                         preemptall()
1647                 }
1648         }
1649         if sched.safePointWait != 0 {
1650                 throw("forEachP: not done")
1651         }
1652         for _, p2 := range allp {
1653                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1654                         throw("forEachP: P did not run fn")
1655                 }
1656         }
1657
1658         lock(&sched.lock)
1659         sched.safePointFn = nil
1660         unlock(&sched.lock)
1661         releasem(mp)
1662 }
1663
1664 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1665 // This should be called like
1666 //
1667 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1668 //          runSafePointFn()
1669 //      }
1670 //
1671 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1672 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1673 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1674 // nor the P run the safe-point function.
1675 func runSafePointFn() {
1676         p := getg().m.p.ptr()
1677         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1678         // function on this P's behalf and this P running the
1679         // safe-point function directly.
1680         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1681                 return
1682         }
1683         sched.safePointFn(p)
1684         lock(&sched.lock)
1685         sched.safePointWait--
1686         if sched.safePointWait == 0 {
1687                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1688         }
1689         unlock(&sched.lock)
1690 }
1691
1692 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1693 // to start threads for us so that we can play nicely with
1694 // foreign code.
1695 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1696
1697 type cgothreadstart struct {
1698         g   guintptr
1699         tls *uint64
1700         fn  unsafe.Pointer
1701 }
1702
1703 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1704 // Can use p for allocation context if needed.
1705 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1706 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1707 //
1708 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1709 // isn't because it borrows pp.
1710 //
1711 //go:yeswritebarrierrec
1712 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1713         allocmLock.rlock()
1714
1715         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1716         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1717         // caller lose ownership.
1718         acquirem()
1719
1720         gp := getg()
1721         if gp.m.p == 0 {
1722                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1723         }
1724
1725         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1726         // this may free up a stack we can use.
1727         if sched.freem != nil {
1728                 lock(&sched.lock)
1729                 var newList *m
1730                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1731                         if freem.freeWait != 0 {
1732                                 next := freem.freelink
1733                                 freem.freelink = newList
1734                                 newList = freem
1735                                 freem = next
1736                                 continue
1737                         }
1738                         // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1739                         // reachable off the system stack transitively from
1740                         // startm.
1741                         systemstack(func() {
1742                                 stackfree(freem.g0.stack)
1743                         })
1744                         freem = freem.freelink
1745                 }
1746                 sched.freem = newList
1747                 unlock(&sched.lock)
1748         }
1749
1750         mp := new(m)
1751         mp.mstartfn = fn
1752         mcommoninit(mp, id)
1753
1754         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1755         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1756         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1757                 mp.g0 = malg(-1)
1758         } else {
1759                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1760         }
1761         mp.g0.m = mp
1762
1763         if pp == gp.m.p.ptr() {
1764                 releasep()
1765         }
1766
1767         releasem(gp.m)
1768         allocmLock.runlock()
1769         return mp
1770 }
1771
1772 // needm is called when a cgo callback happens on a
1773 // thread without an m (a thread not created by Go).
1774 // In this case, needm is expected to find an m to use
1775 // and return with m, g initialized correctly.
1776 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1777 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1778 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1779 // do any scheduling that requires an m.
1780 //
1781 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1782 // the following strategy: there is a stack of available m's
1783 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1784 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1785 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1786 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1787 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1788 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1789 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1790 //
1791 // In order to make sure that there is always an m structure
1792 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1793 // is always one more than needed. At the beginning of the
1794 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1795 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1796 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1797 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1798 //
1799 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1800 // pressed into service as the scheduling stack and current
1801 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1802 //
1803 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1804 // put the m back on the list.
1805 //
1806 //go:nosplit
1807 func needm() {
1808         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1809                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1810                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1811                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1812                 // for details.
1813                 //
1814                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1815                 write(2, unsafe.Pointer(&earlycgocallback[0]), int32(len(earlycgocallback)))
1816                 exit(1)
1817         }
1818
1819         // Save and block signals before getting an M.
1820         // The signal handler may call needm itself,
1821         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1822         // any incoming signals will try to execute,
1823         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1824         // set up appropriately until the end of minit, which will
1825         // unblock the signals. This is the same dance as when
1826         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1827         var sigmask sigset
1828         sigsave(&sigmask)
1829         sigblock(false)
1830
1831         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1832         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1833         // that the extra list always contains or will soon contain
1834         // at least one m.
1835         mp := lockextra(false)
1836
1837         // Set needextram when we've just emptied the list,
1838         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1839         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1840         // allocation until then so that it can be done
1841         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1842         // running at all (that is, there's no garbage collection
1843         // running right now).
1844         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1845         extraMCount--
1846         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1847
1848         // Store the original signal mask for use by minit.
1849         mp.sigmask = sigmask
1850
1851         // Install TLS on some platforms (previously setg
1852         // would do this if necessary).
1853         osSetupTLS(mp)
1854
1855         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1856         // to match the current stack. We don't actually know
1857         // how big the stack is, like we don't know how big any
1858         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1859         // which is more than enough for us.
1860         setg(mp.g0)
1861         gp := getg()
1862         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1863         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1864         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1865
1866         // Initialize this thread to use the m.
1867         asminit()
1868         minit()
1869
1870         // mp.curg is now a real goroutine.
1871         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1872         sched.ngsys.Add(-1)
1873 }
1874
1875 var earlycgocallback = []byte("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1876
1877 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1878 // It is called with a working local m, so that it can do things
1879 // like call schedlock and allocate.
1880 func newextram() {
1881         c := extraMWaiters.Swap(0)
1882         if c > 0 {
1883                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1884                         oneNewExtraM()
1885                 }
1886         } else {
1887                 // Make sure there is at least one extra M.
1888                 mp := lockextra(true)
1889                 unlockextra(mp)
1890                 if mp == nil {
1891                         oneNewExtraM()
1892                 }
1893         }
1894 }
1895
1896 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1897 func oneNewExtraM() {
1898         // Create extra goroutine locked to extra m.
1899         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1900         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1901         // goexit makes clear to the traceback routines where
1902         // the goroutine stack ends.
1903         mp := allocm(nil, nil, -1)
1904         gp := malg(4096)
1905         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1906         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1907         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1908         gp.sched.lr = 0
1909         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1910         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1911         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1912         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1913         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1914         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1915         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1916         // "real" goroutine until needm grabs it.
1917         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1918         gp.m = mp
1919         mp.curg = gp
1920         mp.lockedInt++
1921         mp.lockedg.set(gp)
1922         gp.lockedm.set(mp)
1923         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1924         if raceenabled {
1925                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
1926         }
1927         // put on allg for garbage collector
1928         allgadd(gp)
1929
1930         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
1931         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
1932         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
1933         // has the same effect.
1934         sched.ngsys.Add(1)
1935
1936         // Add m to the extra list.
1937         mnext := lockextra(true)
1938         mp.schedlink.set(mnext)
1939         extraMCount++
1940         unlockextra(mp)
1941 }
1942
1943 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
1944 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
1945 // It puts the current m back onto the extra list.
1946 //
1947 // The main expense here is the call to signalstack to release the
1948 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
1949 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
1950 // which would eliminate both these costs, but there might not be
1951 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
1952 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
1953 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
1954 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
1955 // atomics, so the cost should be small.
1956 //
1957 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
1958 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
1959 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
1960 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
1961 // That destructor would put the m back onto the extra list.
1962 // This is purely a performance optimization. The current version,
1963 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
1964 // We may have to keep the current version on systems with cgo
1965 // but without pthreads, like Windows.
1966 func dropm() {
1967         // Clear m and g, and return m to the extra list.
1968         // After the call to setg we can only call nosplit functions
1969         // with no pointer manipulation.
1970         mp := getg().m
1971
1972         // Return mp.curg to dead state.
1973         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
1974         mp.curg.preemptStop = false
1975         sched.ngsys.Add(1)
1976
1977         // Block signals before unminit.
1978         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
1979         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
1980         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
1981         sigmask := mp.sigmask
1982         sigblock(false)
1983         unminit()
1984
1985         mnext := lockextra(true)
1986         extraMCount++
1987         mp.schedlink.set(mnext)
1988
1989         setg(nil)
1990
1991         // Commit the release of mp.
1992         unlockextra(mp)
1993
1994         msigrestore(sigmask)
1995 }
1996
1997 // A helper function for EnsureDropM.
1998 func getm() uintptr {
1999         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2000 }
2001
2002 var extram atomic.Uintptr
2003 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2004 var extraMWaiters atomic.Uint32
2005
2006 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2007 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2008 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2009 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2010 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2011 //
2012 //go:nosplit
2013 func lockextra(nilokay bool) *m {
2014         const locked = 1
2015
2016         incr := false
2017         for {
2018                 old := extram.Load()
2019                 if old == locked {
2020                         osyield_no_g()
2021                         continue
2022                 }
2023                 if old == 0 && !nilokay {
2024                         if !incr {
2025                                 // Add 1 to the number of threads
2026                                 // waiting for an M.
2027                                 // This is cleared by newextram.
2028                                 extraMWaiters.Add(1)
2029                                 incr = true
2030                         }
2031                         usleep_no_g(1)
2032                         continue
2033                 }
2034                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2035                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2036                 }
2037                 osyield_no_g()
2038                 continue
2039         }
2040 }
2041
2042 //go:nosplit
2043 func unlockextra(mp *m) {
2044         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2045 }
2046
2047 var (
2048         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2049         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2050         // creation of new Ms.
2051         allocmLock rwmutex
2052
2053         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2054         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2055         // issue #19546.
2056         execLock rwmutex
2057 )
2058
2059 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2060 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2061 // start an OS thread.
2062 var newmHandoff struct {
2063         lock mutex
2064
2065         // newm points to a list of M structures that need new OS
2066         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2067         newm muintptr
2068
2069         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2070         // is put on the list.
2071         waiting bool
2072         wake    note
2073
2074         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2075         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2076         // to 1.
2077         haveTemplateThread uint32
2078 }
2079
2080 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2081 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2082 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2083 //
2084 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2085 //
2086 //go:nowritebarrierrec
2087 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2088         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2089         // the OS in newm1 or the template thread.
2090         //
2091         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2092         // start and be signal-able, even with a STW.
2093         //
2094         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2095         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2096         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2097         // start.
2098         acquirem()
2099
2100         mp := allocm(pp, fn, id)
2101         mp.nextp.set(pp)
2102         mp.sigmask = initSigmask
2103         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2104                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2105                 // started by C. The kernel state of this thread may
2106                 // be strange (the user may have locked it for that
2107                 // purpose). We don't want to clone that into another
2108                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2109                 // the thread for us.
2110                 //
2111                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2112                 //
2113                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2114                 // doesn't model thread creation off fork.
2115                 lock(&newmHandoff.lock)
2116                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2117                         throw("on a locked thread with no template thread")
2118                 }
2119                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2120                 newmHandoff.newm.set(mp)
2121                 if newmHandoff.waiting {
2122                         newmHandoff.waiting = false
2123                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2124                 }
2125                 unlock(&newmHandoff.lock)
2126                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2127                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2128                 // it is safe to releasem.
2129                 releasem(getg().m)
2130                 return
2131         }
2132         newm1(mp)
2133         releasem(getg().m)
2134 }
2135
2136 func newm1(mp *m) {
2137         if iscgo {
2138                 var ts cgothreadstart
2139                 if _cgo_thread_start == nil {
2140                         throw("_cgo_thread_start missing")
2141                 }
2142                 ts.g.set(mp.g0)
2143                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2144                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2145                 if msanenabled {
2146                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2147                 }
2148                 if asanenabled {
2149                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2150                 }
2151                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2152                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2153                 execLock.runlock()
2154                 return
2155         }
2156         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2157         newosproc(mp)
2158         execLock.runlock()
2159 }
2160
2161 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2162 // running.
2163 //
2164 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2165 func startTemplateThread() {
2166         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2167                 return
2168         }
2169
2170         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2171         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2172         mp := acquirem()
2173         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2174                 releasem(mp)
2175                 return
2176         }
2177         newm(templateThread, nil, -1)
2178         releasem(mp)
2179 }
2180
2181 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2182 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2183 // may not be in a good state.
2184 //
2185 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2186 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2187 // in an unknown state.
2188 //
2189 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2190 // barriers.
2191 //
2192 //go:nowritebarrierrec
2193 func templateThread() {
2194         lock(&sched.lock)
2195         sched.nmsys++
2196         checkdead()
2197         unlock(&sched.lock)
2198
2199         for {
2200                 lock(&newmHandoff.lock)
2201                 for newmHandoff.newm != 0 {
2202                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2203                         newmHandoff.newm = 0
2204                         unlock(&newmHandoff.lock)
2205                         for newm != nil {
2206                                 next := newm.schedlink.ptr()
2207                                 newm.schedlink = 0
2208                                 newm1(newm)
2209                                 newm = next
2210                         }
2211                         lock(&newmHandoff.lock)
2212                 }
2213                 newmHandoff.waiting = true
2214                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2215                 unlock(&newmHandoff.lock)
2216                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2217         }
2218 }
2219
2220 // Stops execution of the current m until new work is available.
2221 // Returns with acquired P.
2222 func stopm() {
2223         gp := getg()
2224
2225         if gp.m.locks != 0 {
2226                 throw("stopm holding locks")
2227         }
2228         if gp.m.p != 0 {
2229                 throw("stopm holding p")
2230         }
2231         if gp.m.spinning {
2232                 throw("stopm spinning")
2233         }
2234
2235         lock(&sched.lock)
2236         mput(gp.m)
2237         unlock(&sched.lock)
2238         mPark()
2239         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2240         gp.m.nextp = 0
2241 }
2242
2243 func mspinning() {
2244         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2245         getg().m.spinning = true
2246 }
2247
2248 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2249 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2250 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2251 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2252 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2253 //
2254 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2255 // comment on acquirem below.
2256 //
2257 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2258 //
2259 //go:nowritebarrierrec
2260 func startm(pp *p, spinning bool) {
2261         // Disable preemption.
2262         //
2263         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2264         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2265         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2266         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2267         //
2268         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2269         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2270         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2271         // STW.
2272         //
2273         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2274         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2275         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2276         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2277         mp := acquirem()
2278         lock(&sched.lock)
2279         if pp == nil {
2280                 if spinning {
2281                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2282                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2283                         // before calling startm.
2284                         throw("startm: P required for spinning=true")
2285                 }
2286                 pp, _ = pidleget(0)
2287                 if pp == nil {
2288                         unlock(&sched.lock)
2289                         releasem(mp)
2290                         return
2291                 }
2292         }
2293         nmp := mget()
2294         if nmp == nil {
2295                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2296                 // However, we already own a P to assign to the M.
2297                 //
2298                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2299                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2300                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2301                 // throwing in an apparent deadlock.
2302                 //
2303                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2304                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2305                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2306                 // queued G's.
2307                 id := mReserveID()
2308                 unlock(&sched.lock)
2309
2310                 var fn func()
2311                 if spinning {
2312                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2313                         fn = mspinning
2314                 }
2315                 newm(fn, pp, id)
2316                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2317                 // Preemption is now safe.
2318                 releasem(mp)
2319                 return
2320         }
2321         unlock(&sched.lock)
2322         if nmp.spinning {
2323                 throw("startm: m is spinning")
2324         }
2325         if nmp.nextp != 0 {
2326                 throw("startm: m has p")
2327         }
2328         if spinning && !runqempty(pp) {
2329                 throw("startm: p has runnable gs")
2330         }
2331         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2332         nmp.spinning = spinning
2333         nmp.nextp.set(pp)
2334         notewakeup(&nmp.park)
2335         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2336         // safe.
2337         releasem(mp)
2338 }
2339
2340 // Hands off P from syscall or locked M.
2341 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2342 //
2343 //go:nowritebarrierrec
2344 func handoffp(pp *p) {
2345         // handoffp must start an M in any situation where
2346         // findrunnable would return a G to run on pp.
2347
2348         // if it has local work, start it straight away
2349         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2350                 startm(pp, false)
2351                 return
2352         }
2353         // if there's trace work to do, start it straight away
2354         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2355                 startm(pp, false)
2356                 return
2357         }
2358         // if it has GC work, start it straight away
2359         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2360                 startm(pp, false)
2361                 return
2362         }
2363         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2364         // otherwise our help is not required
2365         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2366                 sched.needspinning.Store(0)
2367                 startm(pp, true)
2368                 return
2369         }
2370         lock(&sched.lock)
2371         if sched.gcwaiting.Load() {
2372                 pp.status = _Pgcstop
2373                 sched.stopwait--
2374                 if sched.stopwait == 0 {
2375                         notewakeup(&sched.stopnote)
2376                 }
2377                 unlock(&sched.lock)
2378                 return
2379         }
2380         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2381                 sched.safePointFn(pp)
2382                 sched.safePointWait--
2383                 if sched.safePointWait == 0 {
2384                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2385                 }
2386         }
2387         if sched.runqsize != 0 {
2388                 unlock(&sched.lock)
2389                 startm(pp, false)
2390                 return
2391         }
2392         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2393         // need to wakeup another M to poll network.
2394         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2395                 unlock(&sched.lock)
2396                 startm(pp, false)
2397                 return
2398         }
2399
2400         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2401         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2402         when := nobarrierWakeTime(pp)
2403         pidleput(pp, 0)
2404         unlock(&sched.lock)
2405
2406         if when != 0 {
2407                 wakeNetPoller(when)
2408         }
2409 }
2410
2411 // Tries to add one more P to execute G's.
2412 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2413 // Must be called with a P.
2414 func wakep() {
2415         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2416         // already.
2417         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2418                 return
2419         }
2420
2421         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2422         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2423         // enter _Pgcstop.
2424         //
2425         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2426         mp := acquirem()
2427
2428         var pp *p
2429         lock(&sched.lock)
2430         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2431         if pp == nil {
2432                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2433                         throw("wakep: negative nmspinning")
2434                 }
2435                 unlock(&sched.lock)
2436                 releasem(mp)
2437                 return
2438         }
2439         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2440         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2441         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2442         // see at least one running M (ours).
2443         unlock(&sched.lock)
2444
2445         startm(pp, true)
2446
2447         releasem(mp)
2448 }
2449
2450 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2451 // Returns with acquired P.
2452 func stoplockedm() {
2453         gp := getg()
2454
2455         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2456                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2457         }
2458         if gp.m.p != 0 {
2459                 // Schedule another M to run this p.
2460                 pp := releasep()
2461                 handoffp(pp)
2462         }
2463         incidlelocked(1)
2464         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2465         mPark()
2466         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2467         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2468                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2469                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2470                 throw("stoplockedm: not runnable")
2471         }
2472         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2473         gp.m.nextp = 0
2474 }
2475
2476 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2477 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2478 //
2479 //go:nowritebarrierrec
2480 func startlockedm(gp *g) {
2481         mp := gp.lockedm.ptr()
2482         if mp == getg().m {
2483                 throw("startlockedm: locked to me")
2484         }
2485         if mp.nextp != 0 {
2486                 throw("startlockedm: m has p")
2487         }
2488         // directly handoff current P to the locked m
2489         incidlelocked(-1)
2490         pp := releasep()
2491         mp.nextp.set(pp)
2492         notewakeup(&mp.park)
2493         stopm()
2494 }
2495
2496 // Stops the current m for stopTheWorld.
2497 // Returns when the world is restarted.
2498 func gcstopm() {
2499         gp := getg()
2500
2501         if !sched.gcwaiting.Load() {
2502                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2503         }
2504         if gp.m.spinning {
2505                 gp.m.spinning = false
2506                 // OK to just drop nmspinning here,
2507                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2508                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2509                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2510                 }
2511         }
2512         pp := releasep()
2513         lock(&sched.lock)
2514         pp.status = _Pgcstop
2515         sched.stopwait--
2516         if sched.stopwait == 0 {
2517                 notewakeup(&sched.stopnote)
2518         }
2519         unlock(&sched.lock)
2520         stopm()
2521 }
2522
2523 // Schedules gp to run on the current M.
2524 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2525 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2526 // Never returns.
2527 //
2528 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2529 // acquiring a P in several places.
2530 //
2531 //go:yeswritebarrierrec
2532 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2533         mp := getg().m
2534
2535         if goroutineProfile.active {
2536                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2537                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2538                 // the world.
2539                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2540         }
2541
2542         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2543         // M.
2544         mp.curg = gp
2545         gp.m = mp
2546         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2547         gp.waitsince = 0
2548         gp.preempt = false
2549         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2550         if !inheritTime {
2551                 mp.p.ptr().schedtick++
2552         }
2553
2554         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2555         hz := sched.profilehz
2556         if mp.profilehz != hz {
2557                 setThreadCPUProfiler(hz)
2558         }
2559
2560         if trace.enabled {
2561                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2562                 // So we emit it here.
2563                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2564                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2565                 }
2566                 traceGoStart()
2567         }
2568
2569         gogo(&gp.sched)
2570 }
2571
2572 // Finds a runnable goroutine to execute.
2573 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2574 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2575 // reader) so the caller should try to wake a P.
2576 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2577         mp := getg().m
2578
2579         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2580         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2581         // an M.
2582
2583 top:
2584         pp := mp.p.ptr()
2585         if sched.gcwaiting.Load() {
2586                 gcstopm()
2587                 goto top
2588         }
2589         if pp.runSafePointFn != 0 {
2590                 runSafePointFn()
2591         }
2592
2593         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2594         // which may steal timers. It's important that between now
2595         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2596         // relevant.
2597         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2598
2599         // Try to schedule the trace reader.
2600         if trace.enabled || trace.shutdown {
2601                 gp := traceReader()
2602                 if gp != nil {
2603                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2604                         traceGoUnpark(gp, 0)
2605                         return gp, false, true
2606                 }
2607         }
2608
2609         // Try to schedule a GC worker.
2610         if gcBlackenEnabled != 0 {
2611                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2612                 if gp != nil {
2613                         return gp, false, true
2614                 }
2615                 now = tnow
2616         }
2617
2618         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2619         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2620         // by constantly respawning each other.
2621         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2622                 lock(&sched.lock)
2623                 gp := globrunqget(pp, 1)
2624                 unlock(&sched.lock)
2625                 if gp != nil {
2626                         return gp, false, false
2627                 }
2628         }
2629
2630         // Wake up the finalizer G.
2631         if fingwait && fingwake {
2632                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2633                         ready(gp, 0, true)
2634                 }
2635         }
2636         if *cgo_yield != nil {
2637                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2638         }
2639
2640         // local runq
2641         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2642                 return gp, inheritTime, false
2643         }
2644
2645         // global runq
2646         if sched.runqsize != 0 {
2647                 lock(&sched.lock)
2648                 gp := globrunqget(pp, 0)
2649                 unlock(&sched.lock)
2650                 if gp != nil {
2651                         return gp, false, false
2652                 }
2653         }
2654
2655         // Poll network.
2656         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2657         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2658         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2659         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2660         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2661         // anyway.
2662         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2663                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2664                         gp := list.pop()
2665                         injectglist(&list)
2666                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2667                         if trace.enabled {
2668                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2669                         }
2670                         return gp, false, false
2671                 }
2672         }
2673
2674         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2675         //
2676         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2677         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2678         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2679         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2680                 if !mp.spinning {
2681                         mp.becomeSpinning()
2682                 }
2683
2684                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2685                 if gp != nil {
2686                         // Successfully stole.
2687                         return gp, inheritTime, false
2688                 }
2689                 if newWork {
2690                         // There may be new timer or GC work; restart to
2691                         // discover.
2692                         goto top
2693                 }
2694
2695                 now = tnow
2696                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2697                         // Earlier timer to wait for.
2698                         pollUntil = w
2699                 }
2700         }
2701
2702         // We have nothing to do.
2703         //
2704         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2705         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2706         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2707                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2708                 if node != nil {
2709                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2710                         gp := node.gp.ptr()
2711                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2712                         if trace.enabled {
2713                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2714                         }
2715                         return gp, false, false
2716                 }
2717                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2718         }
2719
2720         // wasm only:
2721         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2722         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2723         // until a callback was triggered.
2724         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2725         if gp != nil {
2726                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2727                 if trace.enabled {
2728                         traceGoUnpark(gp, 0)
2729                 }
2730                 return gp, false, false
2731         }
2732         if otherReady {
2733                 goto top
2734         }
2735
2736         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2737         // which can change underfoot once we no longer block
2738         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2739         // everything up to cap(allp) is immutable.
2740         allpSnapshot := allp
2741         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2742         // len to change out from under us.
2743         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2744         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2745
2746         // return P and block
2747         lock(&sched.lock)
2748         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2749                 unlock(&sched.lock)
2750                 goto top
2751         }
2752         if sched.runqsize != 0 {
2753                 gp := globrunqget(pp, 0)
2754                 unlock(&sched.lock)
2755                 return gp, false, false
2756         }
2757         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2758                 // See "Delicate dance" comment below.
2759                 mp.becomeSpinning()
2760                 unlock(&sched.lock)
2761                 goto top
2762         }
2763         if releasep() != pp {
2764                 throw("findrunnable: wrong p")
2765         }
2766         now = pidleput(pp, now)
2767         unlock(&sched.lock)
2768
2769         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2770         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2771         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2772         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2773         // around, another thread can submit work after we've checked all
2774         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2775         // unpark a thread to run the work.
2776         //
2777         // This applies to the following sources of work:
2778         //
2779         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2780         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2781         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2782         //
2783         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2784         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2785         // there can be more than one starving goroutine).
2786         //
2787         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2788         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2789         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2790         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2791         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2792         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2793         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2794         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2795         //
2796         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2797         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2798         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2799         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2800         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2801         // naturally become spinning will clear the flag.
2802         //
2803         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2804         // file.
2805         wasSpinning := mp.spinning
2806         if mp.spinning {
2807                 mp.spinning = false
2808                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2809                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2810                 }
2811
2812                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2813                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2814                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2815                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2816                 // without going through this path, so we must be conservative
2817                 // and perform the check on all spinning Ms.
2818                 //
2819                 // See https://go.dev/issue/43997.
2820
2821                 // Check all runqueues once again.
2822                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2823                 if pp != nil {
2824                         acquirep(pp)
2825                         mp.becomeSpinning()
2826                         goto top
2827                 }
2828
2829                 // Check for idle-priority GC work again.
2830                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2831                 if pp != nil {
2832                         acquirep(pp)
2833                         mp.becomeSpinning()
2834
2835                         // Run the idle worker.
2836                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2837                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2838                         if trace.enabled {
2839                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2840                         }
2841                         return gp, false, false
2842                 }
2843
2844                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2845                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2846                 //
2847                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2848                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2849                 // allowed when we don't have an active P.
2850                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2851         }
2852
2853         // Poll network until next timer.
2854         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2855                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2856                 if mp.p != 0 {
2857                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2858                 }
2859                 if mp.spinning {
2860                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2861                 }
2862                 // Refresh now.
2863                 now = nanotime()
2864                 delay := int64(-1)
2865                 if pollUntil != 0 {
2866                         delay = pollUntil - now
2867                         if delay < 0 {
2868                                 delay = 0
2869                         }
2870                 }
2871                 if faketime != 0 {
2872                         // When using fake time, just poll.
2873                         delay = 0
2874                 }
2875                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2876                 sched.pollUntil.Store(0)
2877                 sched.lastpoll.Store(now)
2878                 if faketime != 0 && list.empty() {
2879                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2880                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2881                         stopm()
2882                         goto top
2883                 }
2884                 lock(&sched.lock)
2885                 pp, _ := pidleget(now)
2886                 unlock(&sched.lock)
2887                 if pp == nil {
2888                         injectglist(&list)
2889                 } else {
2890                         acquirep(pp)
2891                         if !list.empty() {
2892                                 gp := list.pop()
2893                                 injectglist(&list)
2894                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2895                                 if trace.enabled {
2896                                         traceGoUnpark(gp, 0)
2897                                 }
2898                                 return gp, false, false
2899                         }
2900                         if wasSpinning {
2901                                 mp.becomeSpinning()
2902                         }
2903                         goto top
2904                 }
2905         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
2906                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
2907                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
2908                         netpollBreak()
2909                 }
2910         }
2911         stopm()
2912         goto top
2913 }
2914
2915 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
2916 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
2917 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
2918 // conditions checked by the actual scheduler.
2919 func pollWork() bool {
2920         if sched.runqsize != 0 {
2921                 return true
2922         }
2923         p := getg().m.p.ptr()
2924         if !runqempty(p) {
2925                 return true
2926         }
2927         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2928                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
2929                         injectglist(&list)
2930                         return true
2931                 }
2932         }
2933         return false
2934 }
2935
2936 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
2937 //
2938 // If newWork is true, new work may have been readied.
2939 //
2940 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
2941 // the current time if now was passed as 0.
2942 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
2943         pp := getg().m.p.ptr()
2944
2945         ranTimer := false
2946
2947         const stealTries = 4
2948         for i := 0; i < stealTries; i++ {
2949                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
2950
2951                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
2952                         if sched.gcwaiting.Load() {
2953                                 // GC work may be available.
2954                                 return nil, false, now, pollUntil, true
2955                         }
2956                         p2 := allp[enum.position()]
2957                         if pp == p2 {
2958                                 continue
2959                         }
2960
2961                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
2962                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
2963                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
2964                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
2965                         // are timers to steal do that first.
2966                         //
2967                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
2968                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
2969                         // the timers for each P more than once with the same value of now
2970                         // is probably a waste of time.
2971                         //
2972                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
2973                         // can't, no need to check at all.
2974                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
2975                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
2976                                 now = tnow
2977                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2978                                         pollUntil = w
2979                                 }
2980                                 if ran {
2981                                         // Running the timers may have
2982                                         // made an arbitrary number of G's
2983                                         // ready and added them to this P's
2984                                         // local run queue. That invalidates
2985                                         // the assumption of runqsteal
2986                                         // that it always has room to add
2987                                         // stolen G's. So check now if there
2988                                         // is a local G to run.
2989                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2990                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
2991                                         }
2992                                         ranTimer = true
2993                                 }
2994                         }
2995
2996                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
2997                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
2998                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
2999                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3000                                 }
3001                         }
3002                 }
3003         }
3004
3005         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3006         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3007         // wait for.
3008         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3009 }
3010
3011 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3012 //
3013 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3014 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3015 // work to.
3016 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3017         for id, p2 := range allpSnapshot {
3018                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3019                         lock(&sched.lock)
3020                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3021                         if pp == nil {
3022                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3023                                 unlock(&sched.lock)
3024                                 return nil
3025                         }
3026                         unlock(&sched.lock)
3027                         return pp
3028                 }
3029         }
3030
3031         // No work available.
3032         return nil
3033 }
3034
3035 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3036 //
3037 // Returns updated pollUntil value.
3038 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3039         for id, p2 := range allpSnapshot {
3040                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3041                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3042                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3043                                 pollUntil = w
3044                         }
3045                 }
3046         }
3047
3048         return pollUntil
3049 }
3050
3051 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3052 //
3053 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3054 // returned. The returned P has not been wired yet.
3055 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3056         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3057         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3058         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3059         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3060         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3061         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3062         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3063                 return nil, nil
3064         }
3065         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3066                 return nil, nil
3067         }
3068
3069         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3070         // an available P and available worker G.
3071         //
3072         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3073         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3074         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3075         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3076         // check for that first.
3077         //
3078         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3079         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3080         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3081         // transition checks.
3082         //
3083         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3084         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3085         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3086         lock(&sched.lock)
3087         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3088         if pp == nil {
3089                 unlock(&sched.lock)
3090                 return nil, nil
3091         }
3092
3093         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3094         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3095                 pidleput(pp, now)
3096                 unlock(&sched.lock)
3097                 return nil, nil
3098         }
3099
3100         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3101         if node == nil {
3102                 pidleput(pp, now)
3103                 unlock(&sched.lock)
3104                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3105                 return nil, nil
3106         }
3107
3108         unlock(&sched.lock)
3109
3110         return pp, node.gp.ptr()
3111 }
3112
3113 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3114 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3115 // timers and the network poller if there isn't one already.
3116 func wakeNetPoller(when int64) {
3117         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3118                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3119                 // field is either zero or the time to which the current
3120                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3121                 // but should never miss a wakeup.
3122                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3123                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3124                         netpollBreak()
3125                 }
3126         } else {
3127                 // There are no threads in the network poller, try to get
3128                 // one there so it can handle new timers.
3129                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3130                         wakep()
3131                 }
3132         }
3133 }
3134
3135 func resetspinning() {
3136         gp := getg()
3137         if !gp.m.spinning {
3138                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3139         }
3140         gp.m.spinning = false
3141         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3142         if nmspinning < 0 {
3143                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3144         }
3145         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3146         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3147         // comment at the top of the file for details.
3148         wakep()
3149 }
3150
3151 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3152 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3153 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3154 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3155 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3156 // local run queue.
3157 // This may temporarily acquire sched.lock.
3158 // Can run concurrently with GC.
3159 func injectglist(glist *gList) {
3160         if glist.empty() {
3161                 return
3162         }
3163         if trace.enabled {
3164                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3165                         traceGoUnpark(gp, 0)
3166                 }
3167         }
3168
3169         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3170         // on the run queues.
3171         head := glist.head.ptr()
3172         var tail *g
3173         qsize := 0
3174         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3175                 tail = gp
3176                 qsize++
3177                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3178         }
3179
3180         // Turn the gList into a gQueue.
3181         var q gQueue
3182         q.head.set(head)
3183         q.tail.set(tail)
3184         *glist = gList{}
3185
3186         startIdle := func(n int) {
3187                 for i := 0; i < n; i++ {
3188                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3189                         lock(&sched.lock)
3190
3191                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3192                         if pp == nil {
3193                                 unlock(&sched.lock)
3194                                 releasem(mp)
3195                                 break
3196                         }
3197
3198                         unlock(&sched.lock)
3199                         startm(pp, false)
3200                         releasem(mp)
3201                 }
3202         }
3203
3204         pp := getg().m.p.ptr()
3205         if pp == nil {
3206                 lock(&sched.lock)
3207                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3208                 unlock(&sched.lock)
3209                 startIdle(qsize)
3210                 return
3211         }
3212
3213         npidle := int(sched.npidle.Load())
3214         var globq gQueue
3215         var n int
3216         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3217                 g := q.pop()
3218                 globq.pushBack(g)
3219         }
3220         if n > 0 {
3221                 lock(&sched.lock)
3222                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3223                 unlock(&sched.lock)
3224                 startIdle(n)
3225                 qsize -= n
3226         }
3227
3228         if !q.empty() {
3229                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3230         }
3231 }
3232
3233 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3234 // Never returns.
3235 func schedule() {
3236         mp := getg().m
3237
3238         if mp.locks != 0 {
3239                 throw("schedule: holding locks")
3240         }
3241
3242         if mp.lockedg != 0 {
3243                 stoplockedm()
3244                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3245         }
3246
3247         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3248         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3249         if mp.incgo {
3250                 throw("schedule: in cgo")
3251         }
3252
3253 top:
3254         pp := mp.p.ptr()
3255         pp.preempt = false
3256
3257         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3258         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3259         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3260         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3261                 throw("schedule: spinning with local work")
3262         }
3263
3264         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3265
3266         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3267         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3268         // start a new spinning M.
3269         if mp.spinning {
3270                 resetspinning()
3271         }
3272
3273         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3274                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3275                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3276                 // re-enable user scheduling and look again.
3277                 lock(&sched.lock)
3278                 if schedEnabled(gp) {
3279                         // Something re-enabled scheduling while we
3280                         // were acquiring the lock.
3281                         unlock(&sched.lock)
3282                 } else {
3283                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3284                         sched.disable.n++
3285                         unlock(&sched.lock)
3286                         goto top
3287                 }
3288         }
3289
3290         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3291         // wake a P if there is one.
3292         if tryWakeP {
3293                 wakep()
3294         }
3295         if gp.lockedm != 0 {
3296                 // Hands off own p to the locked m,
3297                 // then blocks waiting for a new p.
3298                 startlockedm(gp)
3299                 goto top
3300         }
3301
3302         execute(gp, inheritTime)
3303 }
3304
3305 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3306 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3307 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3308 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3309 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3310 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3311 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3312 func dropg() {
3313         gp := getg()
3314
3315         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3316         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3317 }
3318
3319 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3320 // If now is not 0 it is the current time.
3321 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3322 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3323 // and reports whether it ran any timers.
3324 // If the time when the next timer should run is not 0,
3325 // it is always larger than the returned time.
3326 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3327 //
3328 //go:yeswritebarrierrec
3329 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3330         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3331         // timer, then there is nothing to do.
3332         next := pp.timer0When.Load()
3333         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3334         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3335                 next = nextAdj
3336         }
3337
3338         if next == 0 {
3339                 // No timers to run or adjust.
3340                 return now, 0, false
3341         }
3342
3343         if now == 0 {
3344                 now = nanotime()
3345         }
3346         if now < next {
3347                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3348                 // if we would clear deleted timers.
3349                 // This corresponds to the condition below where
3350                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3351                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3352                         return now, next, false
3353                 }
3354         }
3355
3356         lock(&pp.timersLock)
3357
3358         if len(pp.timers) > 0 {
3359                 adjusttimers(pp, now)
3360                 for len(pp.timers) > 0 {
3361                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3362                         // pp.timersLock.
3363                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3364                                 if tw > 0 {
3365                                         pollUntil = tw
3366                                 }
3367                                 break
3368                         }
3369                         ran = true
3370                 }
3371         }
3372
3373         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3374         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3375         // lock contention on timersLock.
3376         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3377                 clearDeletedTimers(pp)
3378         }
3379
3380         unlock(&pp.timersLock)
3381
3382         return now, pollUntil, ran
3383 }
3384
3385 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3386         unlock((*mutex)(lock))
3387         return true
3388 }
3389
3390 // park continuation on g0.
3391 func park_m(gp *g) {
3392         mp := getg().m
3393
3394         if trace.enabled {
3395                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3396         }
3397
3398         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3399         dropg()
3400
3401         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3402                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3403                 mp.waitunlockf = nil
3404                 mp.waitlock = nil
3405                 if !ok {
3406                         if trace.enabled {
3407                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3408                         }
3409                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3410                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3411                 }
3412         }
3413         schedule()
3414 }
3415
3416 func goschedImpl(gp *g) {
3417         status := readgstatus(gp)
3418         if status&^_Gscan != _Grunning {
3419                 dumpgstatus(gp)
3420                 throw("bad g status")
3421         }
3422         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3423         dropg()
3424         lock(&sched.lock)
3425         globrunqput(gp)
3426         unlock(&sched.lock)
3427
3428         schedule()
3429 }
3430
3431 // Gosched continuation on g0.
3432 func gosched_m(gp *g) {
3433         if trace.enabled {
3434                 traceGoSched()
3435         }
3436         goschedImpl(gp)
3437 }
3438
3439 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m
3440 func goschedguarded_m(gp *g) {
3441
3442         if !canPreemptM(gp.m) {
3443                 gogo(&gp.sched) // never return
3444         }
3445
3446         if trace.enabled {
3447                 traceGoSched()
3448         }
3449         goschedImpl(gp)
3450 }
3451
3452 func gopreempt_m(gp *g) {
3453         if trace.enabled {
3454                 traceGoPreempt()
3455         }
3456         goschedImpl(gp)
3457 }
3458
3459 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3460 //
3461 //go:systemstack
3462 func preemptPark(gp *g) {
3463         if trace.enabled {
3464                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3465         }
3466         status := readgstatus(gp)
3467         if status&^_Gscan != _Grunning {
3468                 dumpgstatus(gp)
3469                 throw("bad g status")
3470         }
3471         gp.waitreason = waitReasonPreempted
3472
3473         if gp.asyncSafePoint {
3474                 // Double-check that async preemption does not
3475                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3476                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3477                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3478                 if !f.valid() {
3479                         throw("preempt at unknown pc")
3480                 }
3481                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3482                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3483                         throw("preempt SPWRITE")
3484                 }
3485         }
3486
3487         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3488         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3489         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3490         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3491         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3492         // transitions until we can dropg.
3493         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3494         dropg()
3495         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3496         schedule()
3497 }
3498
3499 // goyield is like Gosched, but it:
3500 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3501 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3502 func goyield() {
3503         checkTimeouts()
3504         mcall(goyield_m)
3505 }
3506
3507 func goyield_m(gp *g) {
3508         if trace.enabled {
3509                 traceGoPreempt()
3510         }
3511         pp := gp.m.p.ptr()
3512         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3513         dropg()
3514         runqput(pp, gp, false)
3515         schedule()
3516 }
3517
3518 // Finishes execution of the current goroutine.
3519 func goexit1() {
3520         if raceenabled {
3521                 racegoend()
3522         }
3523         if trace.enabled {
3524                 traceGoEnd()
3525         }
3526         mcall(goexit0)
3527 }
3528
3529 // goexit continuation on g0.
3530 func goexit0(gp *g) {
3531         mp := getg().m
3532         pp := mp.p.ptr()
3533
3534         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3535         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3536         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3537                 sched.ngsys.Add(-1)
3538         }
3539         gp.m = nil
3540         locked := gp.lockedm != 0
3541         gp.lockedm = 0
3542         mp.lockedg = 0
3543         gp.preemptStop = false
3544         gp.paniconfault = false
3545         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3546         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3547         gp.writebuf = nil
3548         gp.waitreason = 0
3549         gp.param = nil
3550         gp.labels = nil
3551         gp.timer = nil
3552
3553         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3554                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3555                 // better information to pacing if the application is
3556                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3557                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3558                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3559                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3560                 gp.gcAssistBytes = 0
3561         }
3562
3563         dropg()
3564
3565         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3566                 gfput(pp, gp)
3567                 schedule() // never returns
3568         }
3569
3570         if mp.lockedInt != 0 {
3571                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3572                 throw("internal lockOSThread error")
3573         }
3574         gfput(pp, gp)
3575         if locked {
3576                 // The goroutine may have locked this thread because
3577                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3578                 // rather than returning it to the thread pool.
3579
3580                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3581                 // the thread.
3582                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3583                         gogo(&mp.g0.sched)
3584                 } else {
3585                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3586                         // this thread.
3587                         mp.lockedExt = 0
3588                 }
3589         }
3590         schedule()
3591 }
3592
3593 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3594 // gogo will restore pc and sp.
3595 //
3596 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3597 // can clobber getg().sched.
3598 //
3599 //go:nosplit
3600 //go:nowritebarrierrec
3601 func save(pc, sp uintptr) {
3602         gp := getg()
3603
3604         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3605                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3606                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3607                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3608                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3609                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3610                 throw("save on system g not allowed")
3611         }
3612
3613         gp.sched.pc = pc
3614         gp.sched.sp = sp
3615         gp.sched.lr = 0
3616         gp.sched.ret = 0
3617         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3618         // barrier here. However, it should always already be zero.
3619         // Assert that.
3620         if gp.sched.ctxt != nil {
3621                 badctxt()
3622         }
3623 }
3624
3625 // The goroutine g is about to enter a system call.
3626 // Record that it's not using the cpu anymore.
3627 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3628 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3629 //
3630 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3631 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3632 // entersyscall is going to return immediately after.
3633 //
3634 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3635 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3636 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3637 // really pointers (back into the stack).
3638 // In practice, this means that we make the fast path run through
3639 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3640 // to run bigger things on the system stack.
3641 //
3642 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3643 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3644 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3645 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3646 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3647 //
3648 // Syscall tracing:
3649 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3650 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3651 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3652 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3653 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3654 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3655 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3656 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3657 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3658 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3659 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3660 //
3661 //go:nosplit
3662 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3663         gp := getg()
3664
3665         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3666         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3667         gp.m.locks++
3668
3669         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3670         // (See details in comment above.)
3671         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3672         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3673         gp.stackguard0 = stackPreempt
3674         gp.throwsplit = true
3675
3676         // Leave SP around for GC and traceback.
3677         save(pc, sp)
3678         gp.syscallsp = sp
3679         gp.syscallpc = pc
3680         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3681         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3682                 systemstack(func() {
3683                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3684                         throw("entersyscall")
3685                 })
3686         }
3687
3688         if trace.enabled {
3689                 systemstack(traceGoSysCall)
3690                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3691                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3692                 // syscall
3693                 save(pc, sp)
3694         }
3695
3696         if sched.sysmonwait.Load() {
3697                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3698                 save(pc, sp)
3699         }
3700
3701         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3702                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3703                 systemstack(runSafePointFn)
3704                 save(pc, sp)
3705         }
3706
3707         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3708         gp.sysblocktraced = true
3709         pp := gp.m.p.ptr()
3710         pp.m = 0
3711         gp.m.oldp.set(pp)
3712         gp.m.p = 0
3713         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3714         if sched.gcwaiting.Load() {
3715                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3716                 save(pc, sp)
3717         }
3718
3719         gp.m.locks--
3720 }
3721
3722 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3723 //
3724 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3725 //
3726 //go:nosplit
3727 //go:linkname entersyscall
3728 func entersyscall() {
3729         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3730 }
3731
3732 func entersyscall_sysmon() {
3733         lock(&sched.lock)
3734         if sched.sysmonwait.Load() {
3735                 sched.sysmonwait.Store(false)
3736                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3737         }
3738         unlock(&sched.lock)
3739 }
3740
3741 func entersyscall_gcwait() {
3742         gp := getg()
3743         pp := gp.m.oldp.ptr()
3744
3745         lock(&sched.lock)
3746         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3747                 if trace.enabled {
3748                         traceGoSysBlock(pp)
3749                         traceProcStop(pp)
3750                 }
3751                 pp.syscalltick++
3752                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3753                         notewakeup(&sched.stopnote)
3754                 }
3755         }
3756         unlock(&sched.lock)
3757 }
3758
3759 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3760 //
3761 //go:nosplit
3762 func entersyscallblock() {
3763         gp := getg()
3764
3765         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3766         gp.throwsplit = true
3767         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3768         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3769         gp.sysblocktraced = true
3770         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3771
3772         // Leave SP around for GC and traceback.
3773         pc := getcallerpc()
3774         sp := getcallersp()
3775         save(pc, sp)
3776         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3777         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3778         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3779                 sp1 := sp
3780                 sp2 := gp.sched.sp
3781                 sp3 := gp.syscallsp
3782                 systemstack(func() {
3783                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3784                         throw("entersyscallblock")
3785                 })
3786         }
3787         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3788         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3789                 systemstack(func() {
3790                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3791                         throw("entersyscallblock")
3792                 })
3793         }
3794
3795         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3796
3797         // Resave for traceback during blocked call.
3798         save(getcallerpc(), getcallersp())
3799
3800         gp.m.locks--
3801 }
3802
3803 func entersyscallblock_handoff() {
3804         if trace.enabled {
3805                 traceGoSysCall()
3806                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3807         }
3808         handoffp(releasep())
3809 }
3810
3811 // The goroutine g exited its system call.
3812 // Arrange for it to run on a cpu again.
3813 // This is called only from the go syscall library, not
3814 // from the low-level system calls used by the runtime.
3815 //
3816 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3817 //
3818 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3819 //
3820 //go:nosplit
3821 //go:nowritebarrierrec
3822 //go:linkname exitsyscall
3823 func exitsyscall() {
3824         gp := getg()
3825
3826         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3827         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3828                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3829         }
3830
3831         gp.waitsince = 0
3832         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3833         gp.m.oldp = 0
3834         if exitsyscallfast(oldp) {
3835                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3836                 // write barriers
3837                 if goroutineProfile.active {
3838                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3839                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3840                         // stopped the world.
3841                         systemstack(func() {
3842                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3843                         })
3844                 }
3845                 if trace.enabled {
3846                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3847                                 systemstack(traceGoStart)
3848                         }
3849                 }
3850                 // There's a cpu for us, so we can run.
3851                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3852                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3853                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3854
3855                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3856                 // so okay to clear syscallsp.
3857                 gp.syscallsp = 0
3858                 gp.m.locks--
3859                 if gp.preempt {
3860                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3861                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3862                 } else {
3863                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3864                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3865                 }
3866                 gp.throwsplit = false
3867
3868                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3869                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3870                         Gosched()
3871                 }
3872
3873                 return
3874         }
3875
3876         gp.sysexitticks = 0
3877         if trace.enabled {
3878                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3879                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3880                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3881                         osyield()
3882                 }
3883                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
3884                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
3885                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
3886                 // in execute when we have a P.
3887                 gp.sysexitticks = cputicks()
3888         }
3889
3890         gp.m.locks--
3891
3892         // Call the scheduler.
3893         mcall(exitsyscall0)
3894
3895         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
3896         // Delete the syscallsp information that we left for
3897         // the garbage collector during the system call.
3898         // Must wait until now because until gosched returns
3899         // we don't know for sure that the garbage collector
3900         // is not running.
3901         gp.syscallsp = 0
3902         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3903         gp.throwsplit = false
3904 }
3905
3906 //go:nosplit
3907 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
3908         gp := getg()
3909
3910         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
3911         if sched.stopwait == freezeStopWait {
3912                 return false
3913         }
3914
3915         // Try to re-acquire the last P.
3916         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
3917                 // There's a cpu for us, so we can run.
3918                 wirep(oldp)
3919                 exitsyscallfast_reacquired()
3920                 return true
3921         }
3922
3923         // Try to get any other idle P.
3924         if sched.pidle != 0 {
3925                 var ok bool
3926                 systemstack(func() {
3927                         ok = exitsyscallfast_pidle()
3928                         if ok && trace.enabled {
3929                                 if oldp != nil {
3930                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3931                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3932                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3933                                                 osyield()
3934                                         }
3935                                 }
3936                                 traceGoSysExit(0)
3937                         }
3938                 })
3939                 if ok {
3940                         return true
3941                 }
3942         }
3943         return false
3944 }
3945
3946 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
3947 // has successfully reacquired the P it was running on before the
3948 // syscall.
3949 //
3950 //go:nosplit
3951 func exitsyscallfast_reacquired() {
3952         gp := getg()
3953         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3954                 if trace.enabled {
3955                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
3956                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
3957                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
3958                         systemstack(func() {
3959                                 // Denote blocking of the new syscall.
3960                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
3961                                 // Denote completion of the current syscall.
3962                                 traceGoSysExit(0)
3963                         })
3964                 }
3965                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3966         }
3967 }
3968
3969 func exitsyscallfast_pidle() bool {
3970         lock(&sched.lock)
3971         pp, _ := pidleget(0)
3972         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
3973                 sched.sysmonwait.Store(false)
3974                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3975         }
3976         unlock(&sched.lock)
3977         if pp != nil {
3978                 acquirep(pp)
3979                 return true
3980         }
3981         return false
3982 }
3983
3984 // exitsyscall slow path on g0.
3985 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
3986 //
3987 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
3988 //
3989 //go:nowritebarrierrec
3990 func exitsyscall0(gp *g) {
3991         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
3992         dropg()
3993         lock(&sched.lock)
3994         var pp *p
3995         if schedEnabled(gp) {
3996                 pp, _ = pidleget(0)
3997         }
3998         var locked bool
3999         if pp == nil {
4000                 globrunqput(gp)
4001
4002                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4003                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4004                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4005                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4006                 // locked.
4007                 locked = gp.lockedm != 0
4008         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4009                 sched.sysmonwait.Store(false)
4010                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4011         }
4012         unlock(&sched.lock)
4013         if pp != nil {
4014                 acquirep(pp)
4015                 execute(gp, false) // Never returns.
4016         }
4017         if locked {
4018                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4019                 //
4020                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4021                 // before entersyscall.
4022                 stoplockedm()
4023                 execute(gp, false) // Never returns.
4024         }
4025         stopm()
4026         schedule() // Never returns.
4027 }
4028
4029 // Called from syscall package before fork.
4030 //
4031 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4032 //go:nosplit
4033 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4034         gp := getg().m.curg
4035
4036         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4037         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4038         // group. See issue #18600.
4039         gp.m.locks++
4040         sigsave(&gp.m.sigmask)
4041         sigblock(false)
4042
4043         // This function is called before fork in syscall package.
4044         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4045         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
4046         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4047         gp.stackguard0 = stackFork
4048 }
4049
4050 // Called from syscall package after fork in parent.
4051 //
4052 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4053 //go:nosplit
4054 func syscall_runtime_AfterFork() {
4055         gp := getg().m.curg
4056
4057         // See the comments in beforefork.
4058         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4059
4060         msigrestore(gp.m.sigmask)
4061
4062         gp.m.locks--
4063 }
4064
4065 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4066 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4067 var inForkedChild bool
4068
4069 // Called from syscall package after fork in child.
4070 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4071 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4072 //
4073 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4074 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4075 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4076 //
4077 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4078 //go:nosplit
4079 //go:nowritebarrierrec
4080 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4081         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4082         // because we are going to change it back. There is no race here,
4083         // because if we are sharing address space with the parent process,
4084         // then the parent process can not be running concurrently.
4085         inForkedChild = true
4086
4087         clearSignalHandlers()
4088
4089         // When we are the child we are the only thread running,
4090         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4091         msigrestore(getg().m.sigmask)
4092
4093         inForkedChild = false
4094 }
4095
4096 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4097 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4098 // For #41702.
4099 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4100
4101 // Called from syscall package before Exec.
4102 //
4103 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4104 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4105         // Prevent thread creation during exec.
4106         execLock.lock()
4107
4108         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4109         // be received. See issue #41702.
4110         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4111                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4112                         osyield()
4113                 }
4114         }
4115 }
4116
4117 // Called from syscall package after Exec.
4118 //
4119 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4120 func syscall_runtime_AfterExec() {
4121         execLock.unlock()
4122 }
4123
4124 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4125 func malg(stacksize int32) *g {
4126         newg := new(g)
4127         if stacksize >= 0 {
4128                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4129                 systemstack(func() {
4130                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4131                 })
4132                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4133                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4134                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4135                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4136                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4137         }
4138         return newg
4139 }
4140
4141 // Create a new g running fn.
4142 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4143 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4144 func newproc(fn *funcval) {
4145         gp := getg()
4146         pc := getcallerpc()
4147         systemstack(func() {
4148                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4149
4150                 pp := getg().m.p.ptr()
4151                 runqput(pp, newg, true)
4152
4153                 if mainStarted {
4154                         wakep()
4155                 }
4156         })
4157 }
4158
4159 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4160 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4161 // for adding the new g to the scheduler.
4162 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4163         if fn == nil {
4164                 fatal("go of nil func value")
4165         }
4166
4167         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4168         pp := mp.p.ptr()
4169         newg := gfget(pp)
4170         if newg == nil {
4171                 newg = malg(_StackMin)
4172                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4173                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4174         }
4175         if newg.stack.hi == 0 {
4176                 throw("newproc1: newg missing stack")
4177         }
4178
4179         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4180                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4181         }
4182
4183         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4184         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4185         sp := newg.stack.hi - totalSize
4186         spArg := sp
4187         if usesLR {
4188                 // caller's LR
4189                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4190                 prepGoExitFrame(sp)
4191                 spArg += sys.MinFrameSize
4192         }
4193
4194         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4195         newg.sched.sp = sp
4196         newg.stktopsp = sp
4197         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4198         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4199         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4200         newg.gopc = callerpc
4201         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4202         newg.startpc = fn.fn
4203         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4204                 sched.ngsys.Add(1)
4205         } else {
4206                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4207                 if mp.curg != nil {
4208                         newg.labels = mp.curg.labels
4209                 }
4210                 if goroutineProfile.active {
4211                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4212                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4213                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4214                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4215                         // _Gdead.
4216                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4217                 }
4218         }
4219         // Track initial transition?
4220         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4221         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4222                 newg.tracking = true
4223         }
4224         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4225         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4226
4227         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4228                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4229                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4230                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4231                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4232                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4233                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4234         }
4235         newg.goid = pp.goidcache
4236         pp.goidcache++
4237         if raceenabled {
4238                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4239                 if newg.labels != nil {
4240                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4241                         // with the reads in the signal handler.
4242                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4243                 }
4244         }
4245         if trace.enabled {
4246                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4247         }
4248         releasem(mp)
4249
4250         return newg
4251 }
4252
4253 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4254 // includes infor for the current caller into a new set of tracebacks for
4255 // a g being created.
4256 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4257         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4258         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4259                 return nil
4260         }
4261         var callerAncestors []ancestorInfo
4262         if callergp.ancestors != nil {
4263                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4264         }
4265         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4266         if n > debug.tracebackancestors {
4267                 n = debug.tracebackancestors
4268         }
4269         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4270         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4271
4272         var pcs [_TracebackMaxFrames]uintptr
4273         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4274         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4275         copy(ipcs, pcs[:])
4276         ancestors[0] = ancestorInfo{
4277                 pcs:  ipcs,
4278                 goid: callergp.goid,
4279                 gopc: callergp.gopc,
4280         }
4281
4282         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4283         *ancestorsp = ancestors
4284         return ancestorsp
4285 }
4286
4287 // Put on gfree list.
4288 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4289 func gfput(pp *p, gp *g) {
4290         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4291                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4292         }
4293
4294         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4295
4296         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4297                 // non-standard stack size - free it.
4298                 stackfree(gp.stack)
4299                 gp.stack.lo = 0
4300                 gp.stack.hi = 0
4301                 gp.stackguard0 = 0
4302         }
4303
4304         pp.gFree.push(gp)
4305         pp.gFree.n++
4306         if pp.gFree.n >= 64 {
4307                 var (
4308                         inc      int32
4309                         stackQ   gQueue
4310                         noStackQ gQueue
4311                 )
4312                 for pp.gFree.n >= 32 {
4313                         gp := pp.gFree.pop()
4314                         pp.gFree.n--
4315                         if gp.stack.lo == 0 {
4316                                 noStackQ.push(gp)
4317                         } else {
4318                                 stackQ.push(gp)
4319                         }
4320                         inc++
4321                 }
4322                 lock(&sched.gFree.lock)
4323                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4324                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4325                 sched.gFree.n += inc
4326                 unlock(&sched.gFree.lock)
4327         }
4328 }
4329
4330 // Get from gfree list.
4331 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4332 func gfget(pp *p) *g {
4333 retry:
4334         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4335                 lock(&sched.gFree.lock)
4336                 // Move a batch of free Gs to the P.
4337                 for pp.gFree.n < 32 {
4338                         // Prefer Gs with stacks.
4339                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4340                         if gp == nil {
4341                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4342                                 if gp == nil {
4343                                         break
4344                                 }
4345                         }
4346                         sched.gFree.n--
4347                         pp.gFree.push(gp)
4348                         pp.gFree.n++
4349                 }
4350                 unlock(&sched.gFree.lock)
4351                 goto retry
4352         }
4353         gp := pp.gFree.pop()
4354         if gp == nil {
4355                 return nil
4356         }
4357         pp.gFree.n--
4358         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4359                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4360                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4361                 // the right size has changed since then.
4362                 systemstack(func() {
4363                         stackfree(gp.stack)
4364                         gp.stack.lo = 0
4365                         gp.stack.hi = 0
4366                         gp.stackguard0 = 0
4367                 })
4368         }
4369         if gp.stack.lo == 0 {
4370                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4371                 systemstack(func() {
4372                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4373                 })
4374                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4375         } else {
4376                 if raceenabled {
4377                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4378                 }
4379                 if msanenabled {
4380                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4381                 }
4382                 if asanenabled {
4383                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4384                 }
4385         }
4386         return gp
4387 }
4388
4389 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4390 func gfpurge(pp *p) {
4391         var (
4392                 inc      int32
4393                 stackQ   gQueue
4394                 noStackQ gQueue
4395         )
4396         for !pp.gFree.empty() {
4397                 gp := pp.gFree.pop()
4398                 pp.gFree.n--
4399                 if gp.stack.lo == 0 {
4400                         noStackQ.push(gp)
4401                 } else {
4402                         stackQ.push(gp)
4403                 }
4404                 inc++
4405         }
4406         lock(&sched.gFree.lock)
4407         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4408         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4409         sched.gFree.n += inc
4410         unlock(&sched.gFree.lock)
4411 }
4412
4413 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4414 func Breakpoint() {
4415         breakpoint()
4416 }
4417
4418 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4419 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4420 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4421 //
4422 //go:nosplit
4423 func dolockOSThread() {
4424         if GOARCH == "wasm" {
4425                 return // no threads on wasm yet
4426         }
4427         gp := getg()
4428         gp.m.lockedg.set(gp)
4429         gp.lockedm.set(gp.m)
4430 }
4431
4432 //go:nosplit
4433
4434 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4435 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4436 // and no other goroutine will execute in it,
4437 // until the calling goroutine has made as many calls to
4438 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4439 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4440 // the thread will be terminated.
4441 //
4442 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4443 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4444 // that thread.
4445 //
4446 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4447 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4448 func LockOSThread() {
4449         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4450                 // If we need to start a new thread from the locked
4451                 // thread, we need the template thread. Start it now
4452                 // while we're in a known-good state.
4453                 startTemplateThread()
4454         }
4455         gp := getg()
4456         gp.m.lockedExt++
4457         if gp.m.lockedExt == 0 {
4458                 gp.m.lockedExt--
4459                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4460         }
4461         dolockOSThread()
4462 }
4463
4464 //go:nosplit
4465 func lockOSThread() {
4466         getg().m.lockedInt++
4467         dolockOSThread()
4468 }
4469
4470 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4471 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4472 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4473 //
4474 //go:nosplit
4475 func dounlockOSThread() {
4476         if GOARCH == "wasm" {
4477                 return // no threads on wasm yet
4478         }
4479         gp := getg()
4480         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4481                 return
4482         }
4483         gp.m.lockedg = 0
4484         gp.lockedm = 0
4485 }
4486
4487 //go:nosplit
4488
4489 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4490 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4491 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4492 // its fixed operating system thread.
4493 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4494 //
4495 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4496 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4497 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4498 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4499 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4500 // hence the thread) exits.
4501 func UnlockOSThread() {
4502         gp := getg()
4503         if gp.m.lockedExt == 0 {
4504                 return
4505         }
4506         gp.m.lockedExt--
4507         dounlockOSThread()
4508 }
4509
4510 //go:nosplit
4511 func unlockOSThread() {
4512         gp := getg()
4513         if gp.m.lockedInt == 0 {
4514                 systemstack(badunlockosthread)
4515         }
4516         gp.m.lockedInt--
4517         dounlockOSThread()
4518 }
4519
4520 func badunlockosthread() {
4521         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4522 }
4523
4524 func gcount() int32 {
4525         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4526         for _, pp := range allp {
4527                 n -= pp.gFree.n
4528         }
4529
4530         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4531         // But at least the current goroutine is running.
4532         if n < 1 {
4533                 n = 1
4534         }
4535         return n
4536 }
4537
4538 func mcount() int32 {
4539         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4540 }
4541
4542 var prof struct {
4543         signalLock atomic.Uint32
4544
4545         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4546         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4547         hz atomic.Int32
4548 }
4549
4550 func _System()                    { _System() }
4551 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4552 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4553 func _GC()                        { _GC() }
4554 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4555 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4556
4557 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4558 // Called by the signal handler, may run during STW.
4559 //
4560 //go:nowritebarrierrec
4561 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4562         if prof.hz.Load() == 0 {
4563                 return
4564         }
4565
4566         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4567         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4568         // and the call to cpuprof.add, below.
4569         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4570                 return
4571         }
4572
4573         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4574         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4575         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4576         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4577         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4578         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4579         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4580                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4581                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4582                                 cpuprof.lostAtomic++
4583                                 return
4584                         }
4585                 }
4586                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4587                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4588                         // helpers on arm < 7. See
4589                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4590                         cpuprof.lostAtomic++
4591                         return
4592                 }
4593         }
4594
4595         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4596         // Set a trap in case the code does allocate.
4597         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4598         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4599         // In fact mp may not even be stopped.
4600         // See golang.org/issue/17165.
4601         getg().m.mallocing++
4602
4603         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4604         n := 0
4605         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4606                 cgoOff := 0
4607                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4608                 // interrupting other code that is fiddling with
4609                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4610                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4611                 // about any other code interrupting us.
4612                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4613                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4614                                 cgoOff++
4615                         }
4616                         copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4617                         mp.cgoCallers[0] = 0
4618                 }
4619
4620                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4621                 n = gentraceback(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, 0, &stk[cgoOff], len(stk)-cgoOff, nil, nil, 0)
4622                 if n > 0 {
4623                         n += cgoOff
4624                 }
4625         } else {
4626                 n = gentraceback(pc, sp, lr, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4627         }
4628
4629         if n <= 0 {
4630                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4631                 // See if it falls into several common cases.
4632                 n = 0
4633                 if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4634                         // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4635                         // Collect Go stack that leads to the call.
4636                         n = gentraceback(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, 0)
4637                 }
4638                 if n == 0 && mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4639                         n = gentraceback(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4640                 }
4641                 if n == 0 {
4642                         // If all of the above has failed, account it against abstract "System" or "GC".
4643                         n = 2
4644                         if inVDSOPage(pc) {
4645                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4646                         } else if pc > firstmoduledata.etext {
4647                                 // "ExternalCode" is better than "etext".
4648                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4649                         }
4650                         stk[0] = pc
4651                         if mp.preemptoff != "" {
4652                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4653                         } else {
4654                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4655                         }
4656                 }
4657         }
4658
4659         if prof.hz.Load() != 0 {
4660                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4661                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4662                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4663                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4664                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4665                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4666                 }
4667                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4668
4669                 gprof := gp
4670                 var pp *p
4671                 if gp != nil && gp.m != nil {
4672                         if gp.m.curg != nil {
4673                                 gprof = gp.m.curg
4674                         }
4675                         pp = gp.m.p.ptr()
4676                 }
4677                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4678         }
4679         getg().m.mallocing--
4680 }
4681
4682 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4683 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4684 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4685         // Force sane arguments.
4686         if hz < 0 {
4687                 hz = 0
4688         }
4689
4690         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4691         // that has profiling enabled.
4692         gp := getg()
4693         gp.m.locks++
4694
4695         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4696         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4697         // it would deadlock.
4698         setThreadCPUProfiler(0)
4699
4700         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4701                 osyield()
4702         }
4703         if prof.hz.Load() != hz {
4704                 setProcessCPUProfiler(hz)
4705                 prof.hz.Store(hz)
4706         }
4707         prof.signalLock.Store(0)
4708
4709         lock(&sched.lock)
4710         sched.profilehz = hz
4711         unlock(&sched.lock)
4712
4713         if hz != 0 {
4714                 setThreadCPUProfiler(hz)
4715         }
4716
4717         gp.m.locks--
4718 }
4719
4720 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4721 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4722 func (pp *p) init(id int32) {
4723         pp.id = id
4724         pp.status = _Pgcstop
4725         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4726         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4727         pp.wbBuf.reset()
4728         if pp.mcache == nil {
4729                 if id == 0 {
4730                         if mcache0 == nil {
4731                                 throw("missing mcache?")
4732                         }
4733                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4734                         // mcache0: the one with ID 0.
4735                         pp.mcache = mcache0
4736                 } else {
4737                         pp.mcache = allocmcache()
4738                 }
4739         }
4740         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4741                 if id == 0 {
4742                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4743                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4744                 } else {
4745                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4746                 }
4747         }
4748         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4749
4750         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4751         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4752         timerpMask.set(id)
4753         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4754         // running if it is P 0 on startup.
4755         idlepMask.clear(id)
4756 }
4757
4758 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4759 // transitions it to status _Pdead.
4760 //
4761 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4762 func (pp *p) destroy() {
4763         assertLockHeld(&sched.lock)
4764         assertWorldStopped()
4765
4766         // Move all runnable goroutines to the global queue
4767         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4768                 // Pop from tail of local queue
4769                 pp.runqtail--
4770                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4771                 // Push onto head of global queue
4772                 globrunqputhead(gp)
4773         }
4774         if pp.runnext != 0 {
4775                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4776                 pp.runnext = 0
4777         }
4778         if len(pp.timers) > 0 {
4779                 plocal := getg().m.p.ptr()
4780                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4781                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4782                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4783                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4784                 lock(&plocal.timersLock)
4785                 lock(&pp.timersLock)
4786                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4787                 pp.timers = nil
4788                 pp.numTimers.Store(0)
4789                 pp.deletedTimers.Store(0)
4790                 pp.timer0When.Store(0)
4791                 unlock(&pp.timersLock)
4792                 unlock(&plocal.timersLock)
4793         }
4794         // Flush p's write barrier buffer.
4795         if gcphase != _GCoff {
4796                 wbBufFlush1(pp)
4797                 pp.gcw.dispose()
4798         }
4799         for i := range pp.sudogbuf {
4800                 pp.sudogbuf[i] = nil
4801         }
4802         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4803         for j := range pp.deferpoolbuf {
4804                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4805         }
4806         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4807         systemstack(func() {
4808                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4809                         // Safe to call since the world is stopped.
4810                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4811                 }
4812                 pp.mspancache.len = 0
4813                 lock(&mheap_.lock)
4814                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4815                 unlock(&mheap_.lock)
4816         })
4817         freemcache(pp.mcache)
4818         pp.mcache = nil
4819         gfpurge(pp)
4820         traceProcFree(pp)
4821         if raceenabled {
4822                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4823                         // The race detector code uses a callback to fetch
4824                         // the proc context, so arrange for that callback
4825                         // to see the right thing.
4826                         // This hack only works because we are the only
4827                         // thread running.
4828                         mp := getg().m
4829                         phold := mp.p.ptr()
4830                         mp.p.set(pp)
4831
4832                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4833                         pp.timerRaceCtx = 0
4834
4835                         mp.p.set(phold)
4836                 }
4837                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4838                 pp.raceprocctx = 0
4839         }
4840         pp.gcAssistTime = 0
4841         pp.status = _Pdead
4842 }
4843
4844 // Change number of processors.
4845 //
4846 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4847 //
4848 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4849 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4850 //
4851 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4852 func procresize(nprocs int32) *p {
4853         assertLockHeld(&sched.lock)
4854         assertWorldStopped()
4855
4856         old := gomaxprocs
4857         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4858                 throw("procresize: invalid arg")
4859         }
4860         if trace.enabled {
4861                 traceGomaxprocs(nprocs)
4862         }
4863
4864         // update statistics
4865         now := nanotime()
4866         if sched.procresizetime != 0 {
4867                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4868         }
4869         sched.procresizetime = now
4870
4871         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4872
4873         // Grow allp if necessary.
4874         if nprocs > int32(len(allp)) {
4875                 // Synchronize with retake, which could be running
4876                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4877                 lock(&allpLock)
4878                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4879                         allp = allp[:nprocs]
4880                 } else {
4881                         nallp := make([]*p, nprocs)
4882                         // Copy everything up to allp's cap so we
4883                         // never lose old allocated Ps.
4884                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4885                         allp = nallp
4886                 }
4887
4888                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
4889                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4890                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4891                 } else {
4892                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
4893                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
4894                         copy(nidlepMask, idlepMask)
4895                         idlepMask = nidlepMask
4896
4897                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
4898                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
4899                         timerpMask = ntimerpMask
4900                 }
4901                 unlock(&allpLock)
4902         }
4903
4904         // initialize new P's
4905         for i := old; i < nprocs; i++ {
4906                 pp := allp[i]
4907                 if pp == nil {
4908                         pp = new(p)
4909                 }
4910                 pp.init(i)
4911                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
4912         }
4913
4914         gp := getg()
4915         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
4916                 // continue to use the current P
4917                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
4918                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
4919         } else {
4920                 // release the current P and acquire allp[0].
4921                 //
4922                 // We must do this before destroying our current P
4923                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
4924                 // need to do that from a valid P.
4925                 if gp.m.p != 0 {
4926                         if trace.enabled {
4927                                 // Pretend that we were descheduled
4928                                 // and then scheduled again to keep
4929                                 // the trace sane.
4930                                 traceGoSched()
4931                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
4932                         }
4933                         gp.m.p.ptr().m = 0
4934                 }
4935                 gp.m.p = 0
4936                 pp := allp[0]
4937                 pp.m = 0
4938                 pp.status = _Pidle
4939                 acquirep(pp)
4940                 if trace.enabled {
4941                         traceGoStart()
4942                 }
4943         }
4944
4945         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
4946         mcache0 = nil
4947
4948         // release resources from unused P's
4949         for i := nprocs; i < old; i++ {
4950                 pp := allp[i]
4951                 pp.destroy()
4952                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
4953         }
4954
4955         // Trim allp.
4956         if int32(len(allp)) != nprocs {
4957                 lock(&allpLock)
4958                 allp = allp[:nprocs]
4959                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4960                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4961                 unlock(&allpLock)
4962         }
4963
4964         var runnablePs *p
4965         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
4966                 pp := allp[i]
4967                 if gp.m.p.ptr() == pp {
4968                         continue
4969                 }
4970                 pp.status = _Pidle
4971                 if runqempty(pp) {
4972                         pidleput(pp, now)
4973                 } else {
4974                         pp.m.set(mget())
4975                         pp.link.set(runnablePs)
4976                         runnablePs = pp
4977                 }
4978         }
4979         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
4980         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
4981         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
4982         if old != nprocs {
4983                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
4984                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
4985         }
4986         return runnablePs
4987 }
4988
4989 // Associate p and the current m.
4990 //
4991 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
4992 // isn't because it immediately acquires pp.
4993 //
4994 //go:yeswritebarrierrec
4995 func acquirep(pp *p) {
4996         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
4997         wirep(pp)
4998
4999         // Have p; write barriers now allowed.
5000
5001         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5002         // from a potentially stale mcache.
5003         pp.mcache.prepareForSweep()
5004
5005         if trace.enabled {
5006                 traceProcStart()
5007         }
5008 }
5009
5010 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5011 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5012 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5013 //
5014 //go:nowritebarrierrec
5015 //go:nosplit
5016 func wirep(pp *p) {
5017         gp := getg()
5018
5019         if gp.m.p != 0 {
5020                 throw("wirep: already in go")
5021         }
5022         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5023                 id := int64(0)
5024                 if pp.m != 0 {
5025                         id = pp.m.ptr().id
5026                 }
5027                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5028                 throw("wirep: invalid p state")
5029         }
5030         gp.m.p.set(pp)
5031         pp.m.set(gp.m)
5032         pp.status = _Prunning
5033 }
5034
5035 // Disassociate p and the current m.
5036 func releasep() *p {
5037         gp := getg()
5038
5039         if gp.m.p == 0 {
5040                 throw("releasep: invalid arg")
5041         }
5042         pp := gp.m.p.ptr()
5043         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5044                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5045                 throw("releasep: invalid p state")
5046         }
5047         if trace.enabled {
5048                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5049         }
5050         gp.m.p = 0
5051         pp.m = 0
5052         pp.status = _Pidle
5053         return pp
5054 }
5055
5056 func incidlelocked(v int32) {
5057         lock(&sched.lock)
5058         sched.nmidlelocked += v
5059         if v > 0 {
5060                 checkdead()
5061         }
5062         unlock(&sched.lock)
5063 }
5064
5065 // Check for deadlock situation.
5066 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5067 // sched.lock must be held.
5068 func checkdead() {
5069         assertLockHeld(&sched.lock)
5070
5071         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5072         // there are no running goroutines. The calling program is
5073         // assumed to be running.
5074         if islibrary || isarchive {
5075                 return
5076         }
5077
5078         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5079         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5080         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5081         // except that there is a thread that will call exit soon.
5082         if panicking.Load() > 0 {
5083                 return
5084         }
5085
5086         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5087         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5088         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5089         // for details.)
5090         var run0 int32
5091         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5092                 mp := lockextra(true)
5093                 haveExtraM := extraMCount > 0
5094                 unlockextra(mp)
5095                 if haveExtraM {
5096                         run0 = 1
5097                 }
5098         }
5099
5100         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5101         if run > run0 {
5102                 return
5103         }
5104         if run < 0 {
5105                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5106                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5107         }
5108
5109         grunning := 0
5110         forEachG(func(gp *g) {
5111                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5112                         return
5113                 }
5114                 s := readgstatus(gp)
5115                 switch s &^ _Gscan {
5116                 case _Gwaiting,
5117                         _Gpreempted:
5118                         grunning++
5119                 case _Grunnable,
5120                         _Grunning,
5121                         _Gsyscall:
5122                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5123                         throw("checkdead: runnable g")
5124                 }
5125         })
5126         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5127                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5128                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5129         }
5130
5131         // Maybe jump time forward for playground.
5132         if faketime != 0 {
5133                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5134                         faketime = when
5135
5136                         // Start an M to steal the timer.
5137                         pp, _ := pidleget(faketime)
5138                         if pp == nil {
5139                                 // There should always be a free P since
5140                                 // nothing is running.
5141                                 throw("checkdead: no p for timer")
5142                         }
5143                         mp := mget()
5144                         if mp == nil {
5145                                 // There should always be a free M since
5146                                 // nothing is running.
5147                                 throw("checkdead: no m for timer")
5148                         }
5149                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5150                         // explicit, but since this is the only M it would
5151                         // become spinning on its own anyways.
5152                         sched.nmspinning.Add(1)
5153                         mp.spinning = true
5154                         mp.nextp.set(pp)
5155                         notewakeup(&mp.park)
5156                         return
5157                 }
5158         }
5159
5160         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5161         for _, pp := range allp {
5162                 if len(pp.timers) > 0 {
5163                         return
5164                 }
5165         }
5166
5167         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5168         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5169 }
5170
5171 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5172 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5173 // is forced to run.
5174 //
5175 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5176 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5177
5178 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5179 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5180 var needSysmonWorkaround bool = false
5181
5182 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5183 //
5184 //go:nowritebarrierrec
5185 func sysmon() {
5186         lock(&sched.lock)
5187         sched.nmsys++
5188         checkdead()
5189         unlock(&sched.lock)
5190
5191         lasttrace := int64(0)
5192         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5193         delay := uint32(0)
5194
5195         for {
5196                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5197                         delay = 20
5198                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5199                         delay *= 2
5200                 }
5201                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5202                         delay = 10 * 1000
5203                 }
5204                 usleep(delay)
5205
5206                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5207                 // it can print that information at the right time.
5208                 //
5209                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5210                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5211                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5212                 //
5213                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5214                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5215                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5216                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5217                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5218                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5219                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5220                 // most of their time sleeping.
5221                 now := nanotime()
5222                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5223                         lock(&sched.lock)
5224                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5225                                 syscallWake := false
5226                                 next := timeSleepUntil()
5227                                 if next > now {
5228                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5229                                         unlock(&sched.lock)
5230                                         // Make wake-up period small enough
5231                                         // for the sampling to be correct.
5232                                         sleep := forcegcperiod / 2
5233                                         if next-now < sleep {
5234                                                 sleep = next - now
5235                                         }
5236                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5237                                         if shouldRelax {
5238                                                 osRelax(true)
5239                                         }
5240                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5241                                         if shouldRelax {
5242                                                 osRelax(false)
5243                                         }
5244                                         lock(&sched.lock)
5245                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5246                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5247                                 }
5248                                 if syscallWake {
5249                                         idle = 0
5250                                         delay = 20
5251                                 }
5252                         }
5253                         unlock(&sched.lock)
5254                 }
5255
5256                 lock(&sched.sysmonlock)
5257                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5258                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5259                 now = nanotime()
5260
5261                 // trigger libc interceptors if needed
5262                 if *cgo_yield != nil {
5263                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5264                 }
5265                 // poll network if not polled for more than 10ms
5266                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5267                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5268                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5269                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5270                         if !list.empty() {
5271                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5272                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5273                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5274                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5275                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5276                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5277                                 // and reports deadlock.
5278                                 incidlelocked(-1)
5279                                 injectglist(&list)
5280                                 incidlelocked(1)
5281                         }
5282                 }
5283                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5284                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5285                         // expiration, so we typically don't have to worry
5286                         // about starting an M to service timers. (Note that
5287                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5288                         // starts running again when that timer expiration may
5289                         // cause Go code to run again).
5290                         //
5291                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5292                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5293                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5294                         // overrun, then startm to get something to handle the
5295                         // timer.
5296                         //
5297                         // See issue 42515 and
5298                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5299                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5300                                 startm(nil, false)
5301                         }
5302                 }
5303                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5304                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5305                         scavenger.wake()
5306                 }
5307                 // retake P's blocked in syscalls
5308                 // and preempt long running G's
5309                 if retake(now) != 0 {
5310                         idle = 0
5311                 } else {
5312                         idle++
5313                 }
5314                 // check if we need to force a GC
5315                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5316                         lock(&forcegc.lock)
5317                         forcegc.idle.Store(false)
5318                         var list gList
5319                         list.push(forcegc.g)
5320                         injectglist(&list)
5321                         unlock(&forcegc.lock)
5322                 }
5323                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5324                         lasttrace = now
5325                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5326                 }
5327                 unlock(&sched.sysmonlock)
5328         }
5329 }
5330
5331 type sysmontick struct {
5332         schedtick   uint32
5333         schedwhen   int64
5334         syscalltick uint32
5335         syscallwhen int64
5336 }
5337
5338 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5339 // preempted.
5340 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5341
5342 func retake(now int64) uint32 {
5343         n := 0
5344         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5345         // uncontended unless we're already stopping the world.
5346         lock(&allpLock)
5347         // We can't use a range loop over allp because we may
5348         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5349         // allp each time around the loop.
5350         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5351                 pp := allp[i]
5352                 if pp == nil {
5353                         // This can happen if procresize has grown
5354                         // allp but not yet created new Ps.
5355                         continue
5356                 }
5357                 pd := &pp.sysmontick
5358                 s := pp.status
5359                 sysretake := false
5360                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5361                         // Preempt G if it's running for too long.
5362                         t := int64(pp.schedtick)
5363                         if int64(pd.schedtick) != t {
5364                                 pd.schedtick = uint32(t)
5365                                 pd.schedwhen = now
5366                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5367                                 preemptone(pp)
5368                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5369                                 // work, because there is no M wired to P.
5370                                 sysretake = true
5371                         }
5372                 }
5373                 if s == _Psyscall {
5374                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5375                         t := int64(pp.syscalltick)
5376                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5377                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5378                                 pd.syscallwhen = now
5379                                 continue
5380                         }
5381                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5382                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5383                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5384                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5385                                 continue
5386                         }
5387                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5388                         unlock(&allpLock)
5389                         // Need to decrement number of idle locked M's
5390                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5391                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5392                         // increment nmidle and report deadlock.
5393                         incidlelocked(-1)
5394                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5395                                 if trace.enabled {
5396                                         traceGoSysBlock(pp)
5397                                         traceProcStop(pp)
5398                                 }
5399                                 n++
5400                                 pp.syscalltick++
5401                                 handoffp(pp)
5402                         }
5403                         incidlelocked(1)
5404                         lock(&allpLock)
5405                 }
5406         }
5407         unlock(&allpLock)
5408         return uint32(n)
5409 }
5410
5411 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5412 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5413 // processor just started running it.
5414 // No locks need to be held.
5415 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5416 func preemptall() bool {
5417         res := false
5418         for _, pp := range allp {
5419                 if pp.status != _Prunning {
5420                         continue
5421                 }
5422                 if preemptone(pp) {
5423                         res = true
5424                 }
5425         }
5426         return res
5427 }
5428
5429 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5430 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5431 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5432 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5433 // simultaneously executing newstack.
5434 // No lock needs to be held.
5435 // Returns true if preemption request was issued.
5436 // The actual preemption will happen at some point in the future
5437 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5438 // Grunning
5439 func preemptone(pp *p) bool {
5440         mp := pp.m.ptr()
5441         if mp == nil || mp == getg().m {
5442                 return false
5443         }
5444         gp := mp.curg
5445         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5446                 return false
5447         }
5448
5449         gp.preempt = true
5450
5451         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5452         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5453         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5454         // preemption into the normal stack overflow check.
5455         gp.stackguard0 = stackPreempt
5456
5457         // Request an async preemption of this P.
5458         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5459                 pp.preempt = true
5460                 preemptM(mp)
5461         }
5462
5463         return true
5464 }
5465
5466 var starttime int64
5467
5468 func schedtrace(detailed bool) {
5469         now := nanotime()
5470         if starttime == 0 {
5471                 starttime = now
5472         }
5473
5474         lock(&sched.lock)
5475         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)
5476         if detailed {
5477                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5478         }
5479         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5480         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5481         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5482         for i, pp := range allp {
5483                 mp := pp.m.ptr()
5484                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5485                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5486                 if detailed {
5487                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5488                         if mp != nil {
5489                                 print(mp.id)
5490                         } else {
5491                                 print("nil")
5492                         }
5493                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5494                 } else {
5495                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5496                         // [len1 len2 len3 len4]
5497                         print(" ")
5498                         if i == 0 {
5499                                 print("[")
5500                         }
5501                         print(t - h)
5502                         if i == len(allp)-1 {
5503                                 print("]\n")
5504                         }
5505                 }
5506         }
5507
5508         if !detailed {
5509                 unlock(&sched.lock)
5510                 return
5511         }
5512
5513         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5514                 pp := mp.p.ptr()
5515                 print("  M", mp.id, ": p=")
5516                 if pp != nil {
5517                         print(pp.id)
5518                 } else {
5519                         print("nil")
5520                 }
5521                 print(" curg=")
5522                 if mp.curg != nil {
5523                         print(mp.curg.goid)
5524                 } else {
5525                         print("nil")
5526                 }
5527                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5528                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5529                         print(lockedg.goid)
5530                 } else {
5531                         print("nil")
5532                 }
5533                 print("\n")
5534         }
5535
5536         forEachG(func(gp *g) {
5537                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5538                 if gp.m != nil {
5539                         print(gp.m.id)
5540                 } else {
5541                         print("nil")
5542                 }
5543                 print(" lockedm=")
5544                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5545                         print(lockedm.id)
5546                 } else {
5547                         print("nil")
5548                 }
5549                 print("\n")
5550         })
5551         unlock(&sched.lock)
5552 }
5553
5554 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5555 // goroutines.
5556 //
5557 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5558 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5559 func schedEnableUser(enable bool) {
5560         lock(&sched.lock)
5561         if sched.disable.user == !enable {
5562                 unlock(&sched.lock)
5563                 return
5564         }
5565         sched.disable.user = !enable
5566         if enable {
5567                 n := sched.disable.n
5568                 sched.disable.n = 0
5569                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5570                 unlock(&sched.lock)
5571                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5572                         startm(nil, false)
5573                 }
5574         } else {
5575                 unlock(&sched.lock)
5576         }
5577 }
5578
5579 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5580 // false is scheduling of gp is disabled.
5581 //
5582 // sched.lock must be held.
5583 func schedEnabled(gp *g) bool {
5584         assertLockHeld(&sched.lock)
5585
5586         if sched.disable.user {
5587                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5588         }
5589         return true
5590 }
5591
5592 // Put mp on midle list.
5593 // sched.lock must be held.
5594 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5595 //
5596 //go:nowritebarrierrec
5597 func mput(mp *m) {
5598         assertLockHeld(&sched.lock)
5599
5600         mp.schedlink = sched.midle
5601         sched.midle.set(mp)
5602         sched.nmidle++
5603         checkdead()
5604 }
5605
5606 // Try to get an m from midle list.
5607 // sched.lock must be held.
5608 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5609 //
5610 //go:nowritebarrierrec
5611 func mget() *m {
5612         assertLockHeld(&sched.lock)
5613
5614         mp := sched.midle.ptr()
5615         if mp != nil {
5616                 sched.midle = mp.schedlink
5617                 sched.nmidle--
5618         }
5619         return mp
5620 }
5621
5622 // Put gp on the global runnable queue.
5623 // sched.lock must be held.
5624 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5625 //
5626 //go:nowritebarrierrec
5627 func globrunqput(gp *g) {
5628         assertLockHeld(&sched.lock)
5629
5630         sched.runq.pushBack(gp)
5631         sched.runqsize++
5632 }
5633
5634 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5635 // sched.lock must be held.
5636 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5637 //
5638 //go:nowritebarrierrec
5639 func globrunqputhead(gp *g) {
5640         assertLockHeld(&sched.lock)
5641
5642         sched.runq.push(gp)
5643         sched.runqsize++
5644 }
5645
5646 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5647 // This clears *batch.
5648 // sched.lock must be held.
5649 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5650 //
5651 //go:nowritebarrierrec
5652 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5653         assertLockHeld(&sched.lock)
5654
5655         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5656         sched.runqsize += n
5657         *batch = gQueue{}
5658 }
5659
5660 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5661 // sched.lock must be held.
5662 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5663         assertLockHeld(&sched.lock)
5664
5665         if sched.runqsize == 0 {
5666                 return nil
5667         }
5668
5669         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5670         if n > sched.runqsize {
5671                 n = sched.runqsize
5672         }
5673         if max > 0 && n > max {
5674                 n = max
5675         }
5676         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5677                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5678         }
5679
5680         sched.runqsize -= n
5681
5682         gp := sched.runq.pop()
5683         n--
5684         for ; n > 0; n-- {
5685                 gp1 := sched.runq.pop()
5686                 runqput(pp, gp1, false)
5687         }
5688         return gp
5689 }
5690
5691 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5692 type pMask []uint32
5693
5694 // read returns true if P id's bit is set.
5695 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5696         word := id / 32
5697         mask := uint32(1) << (id % 32)
5698         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5699 }
5700
5701 // set sets P id's bit.
5702 func (p pMask) set(id int32) {
5703         word := id / 32
5704         mask := uint32(1) << (id % 32)
5705         atomic.Or(&p[word], mask)
5706 }
5707
5708 // clear clears P id's bit.
5709 func (p pMask) clear(id int32) {
5710         word := id / 32
5711         mask := uint32(1) << (id % 32)
5712         atomic.And(&p[word], ^mask)
5713 }
5714
5715 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5716 //
5717 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5718 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5719 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5720 // between no timers and some timers.
5721 //
5722 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5723 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5724 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5725 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5726 //
5727 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5728 //
5729 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5730 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5731 //   - Running Ps must always be checked.
5732 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5733 //     again, even after timer expiration.
5734 //
5735 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5736 // added at any time.
5737 //
5738 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5739 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5740 func updateTimerPMask(pp *p) {
5741         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5742                 return
5743         }
5744
5745         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5746         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5747         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5748         lock(&pp.timersLock)
5749         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5750                 timerpMask.clear(pp.id)
5751         }
5752         unlock(&pp.timersLock)
5753 }
5754
5755 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5756 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5757 //
5758 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5759 // safe to use p.
5760 //
5761 // sched.lock must be held.
5762 //
5763 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5764 //
5765 //go:nowritebarrierrec
5766 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5767         assertLockHeld(&sched.lock)
5768
5769         if !runqempty(pp) {
5770                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5771         }
5772         if now == 0 {
5773                 now = nanotime()
5774         }
5775         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5776         idlepMask.set(pp.id)
5777         pp.link = sched.pidle
5778         sched.pidle.set(pp)
5779         sched.npidle.Add(1)
5780         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5781                 throw("must be able to track idle limiter event")
5782         }
5783         return now
5784 }
5785
5786 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5787 //
5788 // sched.lock must be held.
5789 //
5790 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5791 //
5792 //go:nowritebarrierrec
5793 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5794         assertLockHeld(&sched.lock)
5795
5796         pp := sched.pidle.ptr()
5797         if pp != nil {
5798                 // Timer may get added at any time now.
5799                 if now == 0 {
5800                         now = nanotime()
5801                 }
5802                 timerpMask.set(pp.id)
5803                 idlepMask.clear(pp.id)
5804                 sched.pidle = pp.link
5805                 sched.npidle.Add(-1)
5806                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5807         }
5808         return pp, now
5809 }
5810
5811 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5812 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5813 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5814 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5815 //
5816 // sched.lock must be held.
5817 //
5818 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5819 //
5820 //go:nowritebarrierrec
5821 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5822         assertLockHeld(&sched.lock)
5823
5824         pp, now := pidleget(now)
5825         if pp == nil {
5826                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5827                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5828                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5829                 sched.needspinning.Store(1)
5830                 return nil, now
5831         }
5832
5833         return pp, now
5834 }
5835
5836 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5837 // It never returns true spuriously.
5838 func runqempty(pp *p) bool {
5839         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5840         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5841         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5842         // does not mean the queue is empty.
5843         for {
5844                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5845                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5846                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5847                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5848                         return head == tail && runnext == 0
5849                 }
5850         }
5851 }
5852
5853 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5854 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5855 // when running with the race detector.
5856 // The need for this was made obvious by changing the
5857 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5858 // many poorly-written tests.
5859 // With the randomness here, as long as the tests pass
5860 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5861 // assumptions.
5862 const randomizeScheduler = raceenabled
5863
5864 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5865 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5866 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5867 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5868 // Executed only by the owner P.
5869 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5870         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5871                 next = false
5872         }
5873
5874         if next {
5875         retryNext:
5876                 oldnext := pp.runnext
5877                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5878                         goto retryNext
5879                 }
5880                 if oldnext == 0 {
5881                         return
5882                 }
5883                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
5884                 gp = oldnext.ptr()
5885         }
5886
5887 retry:
5888         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
5889         t := pp.runqtail
5890         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5891                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5892                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
5893                 return
5894         }
5895         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
5896                 return
5897         }
5898         // the queue is not full, now the put above must succeed
5899         goto retry
5900 }
5901
5902 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
5903 // Executed only by the owner P.
5904 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
5905         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
5906
5907         // First, grab a batch from local queue.
5908         n := t - h
5909         n = n / 2
5910         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
5911                 throw("runqputslow: queue is not full")
5912         }
5913         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5914                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5915         }
5916         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
5917                 return false
5918         }
5919         batch[n] = gp
5920
5921         if randomizeScheduler {
5922                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
5923                         j := fastrandn(i + 1)
5924                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
5925                 }
5926         }
5927
5928         // Link the goroutines.
5929         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5930                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
5931         }
5932         var q gQueue
5933         q.head.set(batch[0])
5934         q.tail.set(batch[n])
5935
5936         // Now put the batch on global queue.
5937         lock(&sched.lock)
5938         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
5939         unlock(&sched.lock)
5940         return true
5941 }
5942
5943 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
5944 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
5945 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
5946 // Executed only by the owner P.
5947 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
5948         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
5949         t := pp.runqtail
5950         n := uint32(0)
5951         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5952                 gp := q.pop()
5953                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5954                 t++
5955                 n++
5956         }
5957         qsize -= int(n)
5958
5959         if randomizeScheduler {
5960                 off := func(o uint32) uint32 {
5961                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
5962                 }
5963                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
5964                         j := fastrandn(i + 1)
5965                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
5966                 }
5967         }
5968
5969         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
5970         if !q.empty() {
5971                 lock(&sched.lock)
5972                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
5973                 unlock(&sched.lock)
5974         }
5975 }
5976
5977 // Get g from local runnable queue.
5978 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
5979 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
5980 // Executed only by the owner P.
5981 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
5982         // If there's a runnext, it's the next G to run.
5983         next := pp.runnext
5984         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
5985         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
5986         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
5987         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
5988                 return next.ptr(), true
5989         }
5990
5991         for {
5992                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
5993                 t := pp.runqtail
5994                 if t == h {
5995                         return nil, false
5996                 }
5997                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5998                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
5999                         return gp, false
6000                 }
6001         }
6002 }
6003
6004 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6005 // Executed only by the owner P.
6006 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6007         oldNext := pp.runnext
6008         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6009                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6010                 n++
6011         }
6012
6013 retry:
6014         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6015         t := pp.runqtail
6016         qn := t - h
6017         if qn == 0 {
6018                 return
6019         }
6020         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6021                 goto retry
6022         }
6023
6024         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6025                 goto retry
6026         }
6027
6028         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6029         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6030         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6031         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6032         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6033         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6034         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6035         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6036                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6037                 drainQ.pushBack(gp)
6038                 n++
6039         }
6040         return
6041 }
6042
6043 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6044 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6045 // Returns number of grabbed goroutines.
6046 // Can be executed by any P.
6047 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6048         for {
6049                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6050                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6051                 n := t - h
6052                 n = n - n/2
6053                 if n == 0 {
6054                         if stealRunNextG {
6055                                 // Try to steal from pp.runnext.
6056                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6057                                         if pp.status == _Prunning {
6058                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6059                                                 // we are about to steal.
6060                                                 // The important use case here is when the g running
6061                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6062                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6063                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6064                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6065                                                 // between different Ps.
6066                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6067                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6068                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6069                                                         usleep(3)
6070                                                 } else {
6071                                                         // On some platforms system timer granularity is
6072                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6073                                                         // optimization. So just yield.
6074                                                         osyield()
6075                                                 }
6076                                         }
6077                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6078                                                 continue
6079                                         }
6080                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6081                                         return 1
6082                                 }
6083                         }
6084                         return 0
6085                 }
6086                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6087                         continue
6088                 }
6089                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6090                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6091                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6092                 }
6093                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6094                         return n
6095                 }
6096         }
6097 }
6098
6099 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6100 // and put onto local runnable queue of p.
6101 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6102 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6103         t := pp.runqtail
6104         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6105         if n == 0 {
6106                 return nil
6107         }
6108         n--
6109         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6110         if n == 0 {
6111                 return gp
6112         }
6113         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6114         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6115                 throw("runqsteal: runq overflow")
6116         }
6117         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6118         return gp
6119 }
6120
6121 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6122 // be on one gQueue or gList at a time.
6123 type gQueue struct {
6124         head guintptr
6125         tail guintptr
6126 }
6127
6128 // empty reports whether q is empty.
6129 func (q *gQueue) empty() bool {
6130         return q.head == 0
6131 }
6132
6133 // push adds gp to the head of q.
6134 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6135         gp.schedlink = q.head
6136         q.head.set(gp)
6137         if q.tail == 0 {
6138                 q.tail.set(gp)
6139         }
6140 }
6141
6142 // pushBack adds gp to the tail of q.
6143 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6144         gp.schedlink = 0
6145         if q.tail != 0 {
6146                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6147         } else {
6148                 q.head.set(gp)
6149         }
6150         q.tail.set(gp)
6151 }
6152
6153 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6154 // not be used.
6155 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6156         if q2.tail == 0 {
6157                 return
6158         }
6159         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6160         if q.tail != 0 {
6161                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6162         } else {
6163                 q.head = q2.head
6164         }
6165         q.tail = q2.tail
6166 }
6167
6168 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6169 // q is empty.
6170 func (q *gQueue) pop() *g {
6171         gp := q.head.ptr()
6172         if gp != nil {
6173                 q.head = gp.schedlink
6174                 if q.head == 0 {
6175                         q.tail = 0
6176                 }
6177         }
6178         return gp
6179 }
6180
6181 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6182 func (q *gQueue) popList() gList {
6183         stack := gList{q.head}
6184         *q = gQueue{}
6185         return stack
6186 }
6187
6188 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6189 // on one gQueue or gList at a time.
6190 type gList struct {
6191         head guintptr
6192 }
6193
6194 // empty reports whether l is empty.
6195 func (l *gList) empty() bool {
6196         return l.head == 0
6197 }
6198
6199 // push adds gp to the head of l.
6200 func (l *gList) push(gp *g) {
6201         gp.schedlink = l.head
6202         l.head.set(gp)
6203 }
6204
6205 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6206 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6207         if !q.empty() {
6208                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6209                 l.head = q.head
6210         }
6211 }
6212
6213 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6214 func (l *gList) pop() *g {
6215         gp := l.head.ptr()
6216         if gp != nil {
6217                 l.head = gp.schedlink
6218         }
6219         return gp
6220 }
6221
6222 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6223 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6224         lock(&sched.lock)
6225         out = int(sched.maxmcount)
6226         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6227                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6228         } else {
6229                 sched.maxmcount = int32(in)
6230         }
6231         checkmcount()
6232         unlock(&sched.lock)
6233         return
6234 }
6235
6236 //go:nosplit
6237 func procPin() int {
6238         gp := getg()
6239         mp := gp.m
6240
6241         mp.locks++
6242         return int(mp.p.ptr().id)
6243 }
6244
6245 //go:nosplit
6246 func procUnpin() {
6247         gp := getg()
6248         gp.m.locks--
6249 }
6250
6251 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6252 //go:nosplit
6253 func sync_runtime_procPin() int {
6254         return procPin()
6255 }
6256
6257 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6258 //go:nosplit
6259 func sync_runtime_procUnpin() {
6260         procUnpin()
6261 }
6262
6263 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6264 //go:nosplit
6265 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6266         return procPin()
6267 }
6268
6269 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6270 //go:nosplit
6271 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6272         procUnpin()
6273 }
6274
6275 // Active spinning for sync.Mutex.
6276 //
6277 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6278 //go:nosplit
6279 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6280         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6281         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6282         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6283         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6284         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6285         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6286                 return false
6287         }
6288         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6289                 return false
6290         }
6291         return true
6292 }
6293
6294 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6295 //go:nosplit
6296 func sync_runtime_doSpin() {
6297         procyield(active_spin_cnt)
6298 }
6299
6300 var stealOrder randomOrder
6301
6302 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6303 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6304 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6305 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6306 type randomOrder struct {
6307         count    uint32
6308         coprimes []uint32
6309 }
6310
6311 type randomEnum struct {
6312         i     uint32
6313         count uint32
6314         pos   uint32
6315         inc   uint32
6316 }
6317
6318 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6319         ord.count = count
6320         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6321         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6322                 if gcd(i, count) == 1 {
6323                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6324                 }
6325         }
6326 }
6327
6328 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6329         return randomEnum{
6330                 count: ord.count,
6331                 pos:   i % ord.count,
6332                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6333         }
6334 }
6335
6336 func (enum *randomEnum) done() bool {
6337         return enum.i == enum.count
6338 }
6339
6340 func (enum *randomEnum) next() {
6341         enum.i++
6342         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6343 }
6344
6345 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6346         return enum.pos
6347 }
6348
6349 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6350         for b != 0 {
6351                 a, b = b, a%b
6352         }
6353         return a
6354 }
6355
6356 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6357 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6358 type initTask struct {
6359         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6360         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6361         ndeps uintptr
6362         nfns  uintptr
6363         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6364         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6365 }
6366
6367 // inittrace stores statistics for init functions which are
6368 // updated by malloc and newproc when active is true.
6369 var inittrace tracestat
6370
6371 type tracestat struct {
6372         active bool   // init tracing activation status
6373         id     uint64 // init goroutine id
6374         allocs uint64 // heap allocations
6375         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6376 }
6377
6378 func doInit(t *initTask) {
6379         switch t.state {
6380         case 2: // fully initialized
6381                 return
6382         case 1: // initialization in progress
6383                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6384         default: // not initialized yet
6385                 t.state = 1 // initialization in progress
6386
6387                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6388                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6389                         t2 := *(**initTask)(p)
6390                         doInit(t2)
6391                 }
6392
6393                 if t.nfns == 0 {
6394                         t.state = 2 // initialization done
6395                         return
6396                 }
6397
6398                 var (
6399                         start  int64
6400                         before tracestat
6401                 )
6402
6403                 if inittrace.active {
6404                         start = nanotime()
6405                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6406                         before = inittrace
6407                 }
6408
6409                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6410                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6411                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6412                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6413                         f()
6414                 }
6415
6416                 if inittrace.active {
6417                         end := nanotime()
6418                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6419                         after := inittrace
6420
6421                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6422                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6423
6424                         var sbuf [24]byte
6425                         print("init ", pkg, " @")
6426                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6427                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6428                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6429                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6430                         print("\n")
6431                 }
6432
6433                 t.state = 2 // initialization done
6434         }
6435 }