]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: adjust netpollWaiters after goroutines are ready
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_pthread_key_created == nil {
213                         throw("_cgo_pthread_key_created missing")
214                 }
215
216                 if _cgo_thread_start == nil {
217                         throw("_cgo_thread_start missing")
218                 }
219                 if GOOS != "windows" {
220                         if _cgo_setenv == nil {
221                                 throw("_cgo_setenv missing")
222                         }
223                         if _cgo_unsetenv == nil {
224                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
225                         }
226                 }
227                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
228                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
229                 }
230
231                 // Set the x_crosscall2_ptr C function pointer variable point to crosscall2.
232                 if set_crosscall2 == nil {
233                         throw("set_crosscall2 missing")
234                 }
235                 set_crosscall2()
236
237                 // Start the template thread in case we enter Go from
238                 // a C-created thread and need to create a new thread.
239                 startTemplateThread()
240                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
241         }
242
243         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
244         // list can arrive a few different ways, but it will always
245         // contain the init tasks computed by the linker for all the
246         // packages in the program (excluding those added at runtime
247         // by package plugin).
248         for _, m := range activeModules() {
249                 doInit(m.inittasks)
250         }
251
252         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
253         // of collecting statistics in malloc and newproc
254         inittrace.active = false
255
256         close(main_init_done)
257
258         needUnlock = false
259         unlockOSThread()
260
261         if isarchive || islibrary {
262                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
263                 // has a main, but it is not executed.
264                 return
265         }
266         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
267         fn()
268         if raceenabled {
269                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
270                 racefini()
271         }
272
273         // Make racy client program work: if panicking on
274         // another goroutine at the same time as main returns,
275         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
276         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
277         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
278                 // Running deferred functions should not take long.
279                 for c := 0; c < 1000; c++ {
280                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
281                                 break
282                         }
283                         Gosched()
284                 }
285         }
286         if panicking.Load() != 0 {
287                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceBlockForever, 1)
288         }
289         runExitHooks(0)
290
291         exit(0)
292         for {
293                 var x *int32
294                 *x = 0
295         }
296 }
297
298 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
299 //
300 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
301 func os_beforeExit(exitCode int) {
302         runExitHooks(exitCode)
303         if exitCode == 0 && raceenabled {
304                 racefini()
305         }
306 }
307
308 // start forcegc helper goroutine
309 func init() {
310         go forcegchelper()
311 }
312
313 func forcegchelper() {
314         forcegc.g = getg()
315         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
316         for {
317                 lock(&forcegc.lock)
318                 if forcegc.idle.Load() {
319                         throw("forcegc: phase error")
320                 }
321                 forcegc.idle.Store(true)
322                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceBlockSystemGoroutine, 1)
323                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
324                 if debug.gctrace > 0 {
325                         println("GC forced")
326                 }
327                 // Time-triggered, fully concurrent.
328                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
329         }
330 }
331
332 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
333 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
334 //
335 //go:nosplit
336 func Gosched() {
337         checkTimeouts()
338         mcall(gosched_m)
339 }
340
341 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
342 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
343 //
344 //go:nosplit
345 func goschedguarded() {
346         mcall(goschedguarded_m)
347 }
348
349 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
350 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
351 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
352 //
353 //go:nosplit
354 func goschedIfBusy() {
355         gp := getg()
356         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
357         // doesn't otherwise yield.
358         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
359                 return
360         }
361         mcall(gosched_m)
362 }
363
364 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
365 // system stack.
366 //
367 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
368 //
369 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
370 // the call to gopark and the call to unlockf.
371 //
372 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
373 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
374 // unless there is external synchronization preventing the G from being
375 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
376 // externally readied.
377 //
378 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
379 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
380 // re-use reasons, add new ones.
381 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
382         if reason != waitReasonSleep {
383                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
384         }
385         mp := acquirem()
386         gp := mp.curg
387         status := readgstatus(gp)
388         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
389                 throw("gopark: bad g status")
390         }
391         mp.waitlock = lock
392         mp.waitunlockf = unlockf
393         gp.waitreason = reason
394         mp.waitTraceBlockReason = traceReason
395         mp.waitTraceSkip = traceskip
396         releasem(mp)
397         // can't do anything that might move the G between Ms here.
398         mcall(park_m)
399 }
400
401 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
402 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
403 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
404         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceReason, traceskip)
405 }
406
407 func goready(gp *g, traceskip int) {
408         systemstack(func() {
409                 ready(gp, traceskip, true)
410         })
411 }
412
413 //go:nosplit
414 func acquireSudog() *sudog {
415         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
416         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
417         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
418         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
419         // in stopTheWorld.
420         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
421         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
422         // which keeps the garbage collector from being invoked.
423         mp := acquirem()
424         pp := mp.p.ptr()
425         if len(pp.sudogcache) == 0 {
426                 lock(&sched.sudoglock)
427                 // First, try to grab a batch from central cache.
428                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
429                         s := sched.sudogcache
430                         sched.sudogcache = s.next
431                         s.next = nil
432                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
433                 }
434                 unlock(&sched.sudoglock)
435                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
436                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
437                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
438                 }
439         }
440         n := len(pp.sudogcache)
441         s := pp.sudogcache[n-1]
442         pp.sudogcache[n-1] = nil
443         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
444         if s.elem != nil {
445                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
446         }
447         releasem(mp)
448         return s
449 }
450
451 //go:nosplit
452 func releaseSudog(s *sudog) {
453         if s.elem != nil {
454                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
455         }
456         if s.isSelect {
457                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
458         }
459         if s.next != nil {
460                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
461         }
462         if s.prev != nil {
463                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
464         }
465         if s.waitlink != nil {
466                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
467         }
468         if s.c != nil {
469                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
470         }
471         gp := getg()
472         if gp.param != nil {
473                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
474         }
475         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
476         pp := mp.p.ptr()
477         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
478                 // Transfer half of local cache to the central cache.
479                 var first, last *sudog
480                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
481                         n := len(pp.sudogcache)
482                         p := pp.sudogcache[n-1]
483                         pp.sudogcache[n-1] = nil
484                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
485                         if first == nil {
486                                 first = p
487                         } else {
488                                 last.next = p
489                         }
490                         last = p
491                 }
492                 lock(&sched.sudoglock)
493                 last.next = sched.sudogcache
494                 sched.sudogcache = first
495                 unlock(&sched.sudoglock)
496         }
497         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
498         releasem(mp)
499 }
500
501 // called from assembly.
502 func badmcall(fn func(*g)) {
503         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
504 }
505
506 func badmcall2(fn func(*g)) {
507         throw("runtime: mcall function returned")
508 }
509
510 func badreflectcall() {
511         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
512 }
513
514 //go:nosplit
515 //go:nowritebarrierrec
516 func badmorestackg0() {
517         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
518 }
519
520 //go:nosplit
521 //go:nowritebarrierrec
522 func badmorestackgsignal() {
523         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
524 }
525
526 //go:nosplit
527 func badctxt() {
528         throw("ctxt != 0")
529 }
530
531 func lockedOSThread() bool {
532         gp := getg()
533         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
534 }
535
536 var (
537         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
538         // never shrinks.
539         //
540         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
541         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
542         // variables below.
543         allglock mutex
544         allgs    []*g
545
546         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
547         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
548         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
549         //
550         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
551         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
552         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
553         // all Gs, allglock must be held.
554         //
555         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
556         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
557         // even if it points to a stale array.
558         allglen uintptr
559         allgptr **g
560 )
561
562 func allgadd(gp *g) {
563         if readgstatus(gp) == _Gidle {
564                 throw("allgadd: bad status Gidle")
565         }
566
567         lock(&allglock)
568         allgs = append(allgs, gp)
569         if &allgs[0] != allgptr {
570                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
571         }
572         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
573         unlock(&allglock)
574 }
575
576 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
577 //
578 // The world must be stopped or allglock must be held.
579 func allGsSnapshot() []*g {
580         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
581
582         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
583         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
584         // monotonically and existing entries never change, so we can
585         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
586         // we trim everything past len because that can still change.
587         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
588 }
589
590 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
591 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
592         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
593         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
594         return ptr, length
595 }
596
597 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
598 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
599         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
600 }
601
602 // forEachG calls fn on every G from allgs.
603 //
604 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
605 func forEachG(fn func(gp *g)) {
606         lock(&allglock)
607         for _, gp := range allgs {
608                 fn(gp)
609         }
610         unlock(&allglock)
611 }
612
613 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
614 //
615 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
616 // execution, which may be missed.
617 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
618         ptr, length := atomicAllG()
619         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
620                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
621                 fn(gp)
622         }
623         return
624 }
625
626 const (
627         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
628         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
629         _GoidCacheBatch = 16
630 )
631
632 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
633 // value of the GODEBUG environment variable.
634 func cpuinit(env string) {
635         switch GOOS {
636         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
637                 cpu.DebugOptions = true
638         }
639         cpu.Initialize(env)
640
641         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
642         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
643         switch GOARCH {
644         case "386", "amd64":
645                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
646                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
647                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
648
649         case "arm":
650                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
651
652         case "arm64":
653                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
654         }
655 }
656
657 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
658 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
659 // early before much of the runtime is initialized.
660 func getGodebugEarly() string {
661         const prefix = "GODEBUG="
662         var env string
663         switch GOOS {
664         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
665                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
666                 // GODEBUG directly.
667                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
668                 n := int32(0)
669                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
670                         n++
671                 }
672
673                 for i := int32(0); i < n; i++ {
674                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
675                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
676
677                         if hasPrefix(s, prefix) {
678                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
679                                 break
680                         }
681                 }
682         }
683         return env
684 }
685
686 // The bootstrap sequence is:
687 //
688 //      call osinit
689 //      call schedinit
690 //      make & queue new G
691 //      call runtime·mstart
692 //
693 // The new G calls runtime·main.
694 func schedinit() {
695         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
696         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
697         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
698         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
699         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
700         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
701         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
702         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
703         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
704         lockInit(&finlock, lockRankFin)
705         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
706         traceLockInit()
707         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
708         // All of this lock's critical sections should be
709         // extremely short.
710         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
711
712         // raceinit must be the first call to race detector.
713         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
714         gp := getg()
715         if raceenabled {
716                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
717         }
718
719         sched.maxmcount = 10000
720
721         // The world starts stopped.
722         worldStopped()
723
724         moduledataverify()
725         stackinit()
726         mallocinit()
727         godebug := getGodebugEarly()
728         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
729         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
730         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
731         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
732         mcommoninit(gp.m, -1)
733         modulesinit()   // provides activeModules
734         typelinksinit() // uses maps, activeModules
735         itabsinit()     // uses activeModules
736         stkobjinit()    // must run before GC starts
737
738         sigsave(&gp.m.sigmask)
739         initSigmask = gp.m.sigmask
740
741         goargs()
742         goenvs()
743         secure()
744         parsedebugvars()
745         gcinit()
746
747         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
748         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
749         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
750         // safe to set MemProfileRate to 0.
751         if disableMemoryProfiling {
752                 MemProfileRate = 0
753         }
754
755         lock(&sched.lock)
756         sched.lastpoll.Store(nanotime())
757         procs := ncpu
758         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
759                 procs = n
760         }
761         if procresize(procs) != nil {
762                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
763         }
764         unlock(&sched.lock)
765
766         // World is effectively started now, as P's can run.
767         worldStarted()
768
769         if buildVersion == "" {
770                 // Condition should never trigger. This code just serves
771                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
772                 buildVersion = "unknown"
773         }
774         if len(modinfo) == 1 {
775                 // Condition should never trigger. This code just serves
776                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
777                 modinfo = ""
778         }
779 }
780
781 func dumpgstatus(gp *g) {
782         thisg := getg()
783         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
784         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
785 }
786
787 // sched.lock must be held.
788 func checkmcount() {
789         assertLockHeld(&sched.lock)
790
791         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
792         // created in C.
793         //
794         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
795         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
796         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
797         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
798         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
799         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
800         if count > sched.maxmcount {
801                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
802                 throw("thread exhaustion")
803         }
804 }
805
806 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
807 // considered 'running' by checkdead.
808 //
809 // sched.lock must be held.
810 func mReserveID() int64 {
811         assertLockHeld(&sched.lock)
812
813         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
814                 throw("runtime: thread ID overflow")
815         }
816         id := sched.mnext
817         sched.mnext++
818         checkmcount()
819         return id
820 }
821
822 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
823 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
824         gp := getg()
825
826         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
827         if gp != gp.m.g0 {
828                 callers(1, mp.createstack[:])
829         }
830
831         lock(&sched.lock)
832
833         if id >= 0 {
834                 mp.id = id
835         } else {
836                 mp.id = mReserveID()
837         }
838
839         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
840         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
841         if lo|hi == 0 {
842                 hi = 1
843         }
844         // Same behavior as for 1.17.
845         // TODO: Simplify this.
846         if goarch.BigEndian {
847                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
848         } else {
849                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
850         }
851
852         mpreinit(mp)
853         if mp.gsignal != nil {
854                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
855         }
856
857         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
858         // when it is just in a register or thread-local storage.
859         mp.alllink = allm
860
861         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
862         // so we need to publish it safely.
863         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
864         unlock(&sched.lock)
865
866         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
867         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
868                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
869         }
870 }
871
872 func (mp *m) becomeSpinning() {
873         mp.spinning = true
874         sched.nmspinning.Add(1)
875         sched.needspinning.Store(0)
876 }
877
878 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
879         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
880 }
881
882 var fastrandseed uintptr
883
884 func fastrandinit() {
885         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
886         getRandomData(s)
887 }
888
889 // Mark gp ready to run.
890 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
891         if traceEnabled() {
892                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
893         }
894
895         status := readgstatus(gp)
896
897         // Mark runnable.
898         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
899         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
900                 dumpgstatus(gp)
901                 throw("bad g->status in ready")
902         }
903
904         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
905         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
906         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
907         wakep()
908         releasem(mp)
909 }
910
911 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
912 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
913 const freezeStopWait = 0x7fffffff
914
915 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
916 // world.
917 var freezing atomic.Bool
918
919 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
920 // There is no reverse operation, used during crashing.
921 // This function must not lock any mutexes.
922 func freezetheworld() {
923         freezing.Store(true)
924         if debug.dontfreezetheworld > 0 {
925                 // Don't prempt Ps to stop goroutines. That will perturb
926                 // scheduler state, making debugging more difficult. Instead,
927                 // allow goroutines to continue execution.
928                 //
929                 // fatalpanic will tracebackothers to trace all goroutines. It
930                 // is unsafe to trace a running goroutine, so tracebackothers
931                 // will skip running goroutines. That is OK and expected, we
932                 // expect users of dontfreezetheworld to use core files anyway.
933                 //
934                 // However, allowing the scheduler to continue running free
935                 // introduces a race: a goroutine may be stopped when
936                 // tracebackothers checks its status, and then start running
937                 // later when we are in the middle of traceback, potentially
938                 // causing a crash.
939                 //
940                 // To mitigate this, when an M naturally enters the scheduler,
941                 // schedule checks if freezing is set and if so stops
942                 // execution. This guarantees that while Gs can transition from
943                 // running to stopped, they can never transition from stopped
944                 // to running.
945                 //
946                 // The sleep here allows racing Ms that missed freezing and are
947                 // about to run a G to complete the transition to running
948                 // before we start traceback.
949                 usleep(1000)
950                 return
951         }
952
953         // stopwait and preemption requests can be lost
954         // due to races with concurrently executing threads,
955         // so try several times
956         for i := 0; i < 5; i++ {
957                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
958                 sched.stopwait = freezeStopWait
959                 sched.gcwaiting.Store(true)
960                 // this should stop running goroutines
961                 if !preemptall() {
962                         break // no running goroutines
963                 }
964                 usleep(1000)
965         }
966         // to be sure
967         usleep(1000)
968         preemptall()
969         usleep(1000)
970 }
971
972 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
973 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
974 //
975 //go:nosplit
976 func readgstatus(gp *g) uint32 {
977         return gp.atomicstatus.Load()
978 }
979
980 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
981 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
982 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
983 // we see an inconsistent state.
984 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
985         success := false
986
987         // Check that transition is valid.
988         switch oldval {
989         default:
990                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
991                 dumpgstatus(gp)
992                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
993         case _Gscanrunnable,
994                 _Gscanwaiting,
995                 _Gscanrunning,
996                 _Gscansyscall,
997                 _Gscanpreempted:
998                 if newval == oldval&^_Gscan {
999                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1000                 }
1001         }
1002         if !success {
1003                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1004                 dumpgstatus(gp)
1005                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
1006         }
1007         releaseLockRank(lockRankGscan)
1008 }
1009
1010 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
1011 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
1012 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
1013         switch oldval {
1014         case _Grunnable,
1015                 _Grunning,
1016                 _Gwaiting,
1017                 _Gsyscall:
1018                 if newval == oldval|_Gscan {
1019                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1020                         if r {
1021                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
1022                         }
1023                         return r
1024
1025                 }
1026         }
1027         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1028         throw("castogscanstatus")
1029         panic("not reached")
1030 }
1031
1032 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
1033 // various latencies on every transition instead of sampling them.
1034 var casgstatusAlwaysTrack = false
1035
1036 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
1037 // and casfrom_Gscanstatus instead.
1038 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
1039 // put it in the Gscan state is finished.
1040 //
1041 //go:nosplit
1042 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1043         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1044                 systemstack(func() {
1045                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1046                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1047                 })
1048         }
1049
1050         acquireLockRank(lockRankGscan)
1051         releaseLockRank(lockRankGscan)
1052
1053         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1054         const yieldDelay = 5 * 1000
1055         var nextYield int64
1056
1057         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1058         // GC time to finish and change the state to oldval.
1059         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1060                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1061                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1062                 }
1063                 if i == 0 {
1064                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1065                 }
1066                 if nanotime() < nextYield {
1067                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1068                                 procyield(1)
1069                         }
1070                 } else {
1071                         osyield()
1072                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1073                 }
1074         }
1075
1076         if oldval == _Grunning {
1077                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1078                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1079                         gp.tracking = true
1080                 }
1081                 gp.trackingSeq++
1082         }
1083         if !gp.tracking {
1084                 return
1085         }
1086
1087         // Handle various kinds of tracking.
1088         //
1089         // Currently:
1090         // - Time spent in runnable.
1091         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1092         switch oldval {
1093         case _Grunnable:
1094                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1095                 // time we spent in this state and add it to
1096                 // runnableTime.
1097                 now := nanotime()
1098                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1099                 gp.trackingStamp = 0
1100         case _Gwaiting:
1101                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1102                         // Not blocking on a lock.
1103                         break
1104                 }
1105                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1106                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1107                 // a more representative estimate of the absolute value.
1108                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1109                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1110                 now := nanotime()
1111                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1112                 gp.trackingStamp = 0
1113         }
1114         switch newval {
1115         case _Gwaiting:
1116                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1117                         // Not blocking on a lock.
1118                         break
1119                 }
1120                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1121                 now := nanotime()
1122                 gp.trackingStamp = now
1123         case _Grunnable:
1124                 // We just transitioned into runnable, so record what
1125                 // time that happened.
1126                 now := nanotime()
1127                 gp.trackingStamp = now
1128         case _Grunning:
1129                 // We're transitioning into running, so turn off
1130                 // tracking and record how much time we spent in
1131                 // runnable.
1132                 gp.tracking = false
1133                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1134                 gp.runnableTime = 0
1135         }
1136 }
1137
1138 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1139 //
1140 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1141 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1142         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1143         gp.waitreason = reason
1144         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1145 }
1146
1147 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1148 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1149 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1150 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1151 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1152 //
1153 //go:nosplit
1154 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1155         for {
1156                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1157                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1158                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1159                 }
1160                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1161                         return oldstatus
1162                 }
1163         }
1164 }
1165
1166 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1167 //
1168 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1169 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1170 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1171         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1172                 throw("bad g transition")
1173         }
1174         acquireLockRank(lockRankGscan)
1175         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1176         }
1177 }
1178
1179 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1180 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1181 // re-scheduling gp.
1182 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1183         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1184                 throw("bad g transition")
1185         }
1186         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1187         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1188 }
1189
1190 // stwReason is an enumeration of reasons the world is stopping.
1191 type stwReason uint8
1192
1193 // Reasons to stop-the-world.
1194 //
1195 // Avoid reusing reasons and add new ones instead.
1196 const (
1197         stwUnknown                     stwReason = iota // "unknown"
1198         stwGCMarkTerm                                   // "GC mark termination"
1199         stwGCSweepTerm                                  // "GC sweep termination"
1200         stwWriteHeapDump                                // "write heap dump"
1201         stwGoroutineProfile                             // "goroutine profile"
1202         stwGoroutineProfileCleanup                      // "goroutine profile cleanup"
1203         stwAllGoroutinesStack                           // "all goroutines stack trace"
1204         stwReadMemStats                                 // "read mem stats"
1205         stwAllThreadsSyscall                            // "AllThreadsSyscall"
1206         stwGOMAXPROCS                                   // "GOMAXPROCS"
1207         stwStartTrace                                   // "start trace"
1208         stwStopTrace                                    // "stop trace"
1209         stwForTestCountPagesInUse                       // "CountPagesInUse (test)"
1210         stwForTestReadMetricsSlow                       // "ReadMetricsSlow (test)"
1211         stwForTestReadMemStatsSlow                      // "ReadMemStatsSlow (test)"
1212         stwForTestPageCachePagesLeaked                  // "PageCachePagesLeaked (test)"
1213         stwForTestResetDebugLog                         // "ResetDebugLog (test)"
1214 )
1215
1216 func (r stwReason) String() string {
1217         return stwReasonStrings[r]
1218 }
1219
1220 // If you add to this list, also add it to src/internal/trace/parser.go.
1221 // If you change the values of any of the stw* constants, bump the trace
1222 // version number and make a copy of this.
1223 var stwReasonStrings = [...]string{
1224         stwUnknown:                     "unknown",
1225         stwGCMarkTerm:                  "GC mark termination",
1226         stwGCSweepTerm:                 "GC sweep termination",
1227         stwWriteHeapDump:               "write heap dump",
1228         stwGoroutineProfile:            "goroutine profile",
1229         stwGoroutineProfileCleanup:     "goroutine profile cleanup",
1230         stwAllGoroutinesStack:          "all goroutines stack trace",
1231         stwReadMemStats:                "read mem stats",
1232         stwAllThreadsSyscall:           "AllThreadsSyscall",
1233         stwGOMAXPROCS:                  "GOMAXPROCS",
1234         stwStartTrace:                  "start trace",
1235         stwStopTrace:                   "stop trace",
1236         stwForTestCountPagesInUse:      "CountPagesInUse (test)",
1237         stwForTestReadMetricsSlow:      "ReadMetricsSlow (test)",
1238         stwForTestReadMemStatsSlow:     "ReadMemStatsSlow (test)",
1239         stwForTestPageCachePagesLeaked: "PageCachePagesLeaked (test)",
1240         stwForTestResetDebugLog:        "ResetDebugLog (test)",
1241 }
1242
1243 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1244 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1245 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1246 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1247 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1248 // other P's should resume execution.
1249 //
1250 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1251 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1252 // be serialized.
1253 //
1254 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1255 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1256 // goroutines.
1257 func stopTheWorld(reason stwReason) {
1258         semacquire(&worldsema)
1259         gp := getg()
1260         gp.m.preemptoff = reason.String()
1261         systemstack(func() {
1262                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1263                 // stack may be scanned.
1264                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1265                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1266                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1267                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1268                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1269                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1270                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1271                 // have already completed by the time we exit.
1272                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1273                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1274                 stopTheWorldWithSema(reason)
1275                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1276         })
1277 }
1278
1279 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1280 func startTheWorld() {
1281         systemstack(func() { startTheWorldWithSema() })
1282
1283         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1284         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1285         //
1286         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1287         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1288         //
1289         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1290         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1291         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1292         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1293         // possible here.
1294         //
1295         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1296         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1297         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1298         mp := acquirem()
1299         mp.preemptoff = ""
1300         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1301         releasem(mp)
1302 }
1303
1304 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1305 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1306 // until startTheWorldGC is called.
1307 func stopTheWorldGC(reason stwReason) {
1308         semacquire(&gcsema)
1309         stopTheWorld(reason)
1310 }
1311
1312 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1313 func startTheWorldGC() {
1314         startTheWorld()
1315         semrelease(&gcsema)
1316 }
1317
1318 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1319 var worldsema uint32 = 1
1320
1321 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1322 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1323 // from changing concurrently.
1324 //
1325 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1326 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1327 var gcsema uint32 = 1
1328
1329 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1330 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1331 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1332 // stack:
1333 //
1334 //      semacquire(&worldsema, 0)
1335 //      m.preemptoff = "reason"
1336 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1337 //
1338 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1339 // these three operations separately:
1340 //
1341 //      m.preemptoff = ""
1342 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1343 //      semrelease(&worldsema)
1344 //
1345 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1346 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1347 // Other P's are able to execute between successive calls to
1348 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1349 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1350 // stopTheWorld to block.
1351 func stopTheWorldWithSema(reason stwReason) {
1352         if traceEnabled() {
1353                 traceSTWStart(reason)
1354         }
1355         gp := getg()
1356
1357         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1358         // that is blocked trying to acquire the lock.
1359         if gp.m.locks > 0 {
1360                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1361         }
1362
1363         lock(&sched.lock)
1364         sched.stopwait = gomaxprocs
1365         sched.gcwaiting.Store(true)
1366         preemptall()
1367         // stop current P
1368         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1369         sched.stopwait--
1370         // try to retake all P's in Psyscall status
1371         for _, pp := range allp {
1372                 s := pp.status
1373                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1374                         if traceEnabled() {
1375                                 traceGoSysBlock(pp)
1376                                 traceProcStop(pp)
1377                         }
1378                         pp.syscalltick++
1379                         sched.stopwait--
1380                 }
1381         }
1382         // stop idle P's
1383         now := nanotime()
1384         for {
1385                 pp, _ := pidleget(now)
1386                 if pp == nil {
1387                         break
1388                 }
1389                 pp.status = _Pgcstop
1390                 sched.stopwait--
1391         }
1392         wait := sched.stopwait > 0
1393         unlock(&sched.lock)
1394
1395         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1396         if wait {
1397                 for {
1398                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1399                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1400                                 noteclear(&sched.stopnote)
1401                                 break
1402                         }
1403                         preemptall()
1404                 }
1405         }
1406
1407         // sanity checks
1408         bad := ""
1409         if sched.stopwait != 0 {
1410                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1411         } else {
1412                 for _, pp := range allp {
1413                         if pp.status != _Pgcstop {
1414                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1415                         }
1416                 }
1417         }
1418         if freezing.Load() {
1419                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1420                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1421                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1422                 // we should halt this thread.
1423                 lock(&deadlock)
1424                 lock(&deadlock)
1425         }
1426         if bad != "" {
1427                 throw(bad)
1428         }
1429
1430         worldStopped()
1431 }
1432
1433 func startTheWorldWithSema() int64 {
1434         assertWorldStopped()
1435
1436         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1437         if netpollinited() {
1438                 list, delta := netpoll(0) // non-blocking
1439                 injectglist(&list)
1440                 netpollAdjustWaiters(delta)
1441         }
1442         lock(&sched.lock)
1443
1444         procs := gomaxprocs
1445         if newprocs != 0 {
1446                 procs = newprocs
1447                 newprocs = 0
1448         }
1449         p1 := procresize(procs)
1450         sched.gcwaiting.Store(false)
1451         if sched.sysmonwait.Load() {
1452                 sched.sysmonwait.Store(false)
1453                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1454         }
1455         unlock(&sched.lock)
1456
1457         worldStarted()
1458
1459         for p1 != nil {
1460                 p := p1
1461                 p1 = p1.link.ptr()
1462                 if p.m != 0 {
1463                         mp := p.m.ptr()
1464                         p.m = 0
1465                         if mp.nextp != 0 {
1466                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1467                         }
1468                         mp.nextp.set(p)
1469                         notewakeup(&mp.park)
1470                 } else {
1471                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1472                         newm(nil, p, -1)
1473                 }
1474         }
1475
1476         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1477         startTime := nanotime()
1478         if traceEnabled() {
1479                 traceSTWDone()
1480         }
1481
1482         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1483         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1484         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1485         wakep()
1486
1487         releasem(mp)
1488
1489         return startTime
1490 }
1491
1492 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1493 // via libcall.
1494 func usesLibcall() bool {
1495         switch GOOS {
1496         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1497                 return true
1498         case "openbsd":
1499                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1500         }
1501         return false
1502 }
1503
1504 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1505 // system-allocated stack.
1506 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1507         switch GOOS {
1508         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1509                 return true
1510         case "openbsd":
1511                 switch GOARCH {
1512                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1513                         return true
1514                 }
1515         }
1516         return false
1517 }
1518
1519 // mstart is the entry-point for new Ms.
1520 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1521 func mstart()
1522
1523 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1524 // This must not split the stack because we may not even have stack
1525 // bounds set up yet.
1526 //
1527 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1528 // barriers are not allowed.
1529 //
1530 //go:nosplit
1531 //go:nowritebarrierrec
1532 func mstart0() {
1533         gp := getg()
1534
1535         osStack := gp.stack.lo == 0
1536         if osStack {
1537                 // Initialize stack bounds from system stack.
1538                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1539                 // minit may update the stack bounds.
1540                 //
1541                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1542                 // We set hi to &size, but there are things above
1543                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1544                 // but is somewhat arbitrary.
1545                 size := gp.stack.hi
1546                 if size == 0 {
1547                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1548                 }
1549                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1550                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1551         }
1552         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1553         // Go code.
1554         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1555         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1556         // functions, which check stackguard1.
1557         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1558         mstart1()
1559
1560         // Exit this thread.
1561         if mStackIsSystemAllocated() {
1562                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1563                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1564                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1565                 osStack = true
1566         }
1567         mexit(osStack)
1568 }
1569
1570 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1571 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1572 //
1573 //go:noinline
1574 func mstart1() {
1575         gp := getg()
1576
1577         if gp != gp.m.g0 {
1578                 throw("bad runtime·mstart")
1579         }
1580
1581         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1582         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1583         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1584         // so other calls can reuse the current frame.
1585         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1586         // and let mstart0 exit the thread.
1587         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1588         gp.sched.pc = getcallerpc()
1589         gp.sched.sp = getcallersp()
1590
1591         asminit()
1592         minit()
1593
1594         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1595         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1596         if gp.m == &m0 {
1597                 mstartm0()
1598         }
1599
1600         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1601                 fn()
1602         }
1603
1604         if gp.m != &m0 {
1605                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1606                 gp.m.nextp = 0
1607         }
1608         schedule()
1609 }
1610
1611 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1612 //
1613 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1614 // running yet, so they'll be no-ops.
1615 //
1616 //go:yeswritebarrierrec
1617 func mstartm0() {
1618         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1619         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1620         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1621         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1622                 cgoHasExtraM = true
1623                 newextram()
1624         }
1625         initsig(false)
1626 }
1627
1628 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1629 //
1630 //go:nosplit
1631 func mPark() {
1632         gp := getg()
1633         notesleep(&gp.m.park)
1634         noteclear(&gp.m.park)
1635 }
1636
1637 // mexit tears down and exits the current thread.
1638 //
1639 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1640 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1641 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1642 //
1643 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1644 // will release the P before exiting.
1645 //
1646 //go:yeswritebarrierrec
1647 func mexit(osStack bool) {
1648         mp := getg().m
1649
1650         if mp == &m0 {
1651                 // This is the main thread. Just wedge it.
1652                 //
1653                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1654                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1655                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1656                 // other threads are still running. On Solaris we can
1657                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1658                 // bad things probably happen on other platforms.
1659                 //
1660                 // We could try to clean up this M more before wedging
1661                 // it, but that complicates signal handling.
1662                 handoffp(releasep())
1663                 lock(&sched.lock)
1664                 sched.nmfreed++
1665                 checkdead()
1666                 unlock(&sched.lock)
1667                 mPark()
1668                 throw("locked m0 woke up")
1669         }
1670
1671         sigblock(true)
1672         unminit()
1673
1674         // Free the gsignal stack.
1675         if mp.gsignal != nil {
1676                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1677                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1678                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1679                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1680                 // won't write to it when calling VDSO code.
1681                 mp.gsignal = nil
1682         }
1683
1684         // Remove m from allm.
1685         lock(&sched.lock)
1686         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1687                 if *pprev == mp {
1688                         *pprev = mp.alllink
1689                         goto found
1690                 }
1691         }
1692         throw("m not found in allm")
1693 found:
1694         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1695         //
1696         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1697         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1698         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1699         // doesn't free mp while we are still using it.
1700         //
1701         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1702         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1703         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1704         mp.freelink = sched.freem
1705         sched.freem = mp
1706         unlock(&sched.lock)
1707
1708         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1709
1710         // Release the P.
1711         handoffp(releasep())
1712         // After this point we must not have write barriers.
1713
1714         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1715         // handoffp because it may have started a new M to take our
1716         // P's work.
1717         lock(&sched.lock)
1718         sched.nmfreed++
1719         checkdead()
1720         unlock(&sched.lock)
1721
1722         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1723                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1724                 // For #41702.
1725                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1726                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1727                 }
1728         }
1729
1730         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1731         // longer take any locks.
1732         mdestroy(mp)
1733
1734         if osStack {
1735                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1736                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1737
1738                 // Return from mstart and let the system thread
1739                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1740                 return
1741         }
1742
1743         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1744         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1745         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1746         // reaped.
1747         exitThread(&mp.freeWait)
1748 }
1749
1750 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1751 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1752 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1753 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1754 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1755 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1756 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1757 //
1758 // The caller must hold worldsema.
1759 //
1760 //go:systemstack
1761 func forEachP(fn func(*p)) {
1762         mp := acquirem()
1763         pp := getg().m.p.ptr()
1764
1765         lock(&sched.lock)
1766         if sched.safePointWait != 0 {
1767                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1768         }
1769         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1770         sched.safePointFn = fn
1771
1772         // Ask all Ps to run the safe point function.
1773         for _, p2 := range allp {
1774                 if p2 != pp {
1775                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1776                 }
1777         }
1778         preemptall()
1779
1780         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1781         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1782         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1783
1784         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1785         // not change because we hold sched.lock.
1786         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1787                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1788                         fn(p)
1789                         sched.safePointWait--
1790                 }
1791         }
1792
1793         wait := sched.safePointWait > 0
1794         unlock(&sched.lock)
1795
1796         // Run fn for the current P.
1797         fn(pp)
1798
1799         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1800         // off to induce safe point function execution.
1801         for _, p2 := range allp {
1802                 s := p2.status
1803                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1804                         if traceEnabled() {
1805                                 traceGoSysBlock(p2)
1806                                 traceProcStop(p2)
1807                         }
1808                         p2.syscalltick++
1809                         handoffp(p2)
1810                 }
1811         }
1812
1813         // Wait for remaining Ps to run fn.
1814         if wait {
1815                 for {
1816                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1817                         // case of any races.
1818                         //
1819                         // Requires system stack.
1820                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1821                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1822                                 break
1823                         }
1824                         preemptall()
1825                 }
1826         }
1827         if sched.safePointWait != 0 {
1828                 throw("forEachP: not done")
1829         }
1830         for _, p2 := range allp {
1831                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1832                         throw("forEachP: P did not run fn")
1833                 }
1834         }
1835
1836         lock(&sched.lock)
1837         sched.safePointFn = nil
1838         unlock(&sched.lock)
1839         releasem(mp)
1840 }
1841
1842 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1843 // This should be called like
1844 //
1845 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1846 //          runSafePointFn()
1847 //      }
1848 //
1849 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1850 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1851 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1852 // nor the P run the safe-point function.
1853 func runSafePointFn() {
1854         p := getg().m.p.ptr()
1855         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1856         // function on this P's behalf and this P running the
1857         // safe-point function directly.
1858         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1859                 return
1860         }
1861         sched.safePointFn(p)
1862         lock(&sched.lock)
1863         sched.safePointWait--
1864         if sched.safePointWait == 0 {
1865                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1866         }
1867         unlock(&sched.lock)
1868 }
1869
1870 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1871 // to start threads for us so that we can play nicely with
1872 // foreign code.
1873 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1874
1875 type cgothreadstart struct {
1876         g   guintptr
1877         tls *uint64
1878         fn  unsafe.Pointer
1879 }
1880
1881 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1882 // Can use p for allocation context if needed.
1883 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1884 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1885 //
1886 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1887 // isn't because it borrows pp.
1888 //
1889 //go:yeswritebarrierrec
1890 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1891         allocmLock.rlock()
1892
1893         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1894         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1895         // caller lose ownership.
1896         acquirem()
1897
1898         gp := getg()
1899         if gp.m.p == 0 {
1900                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1901         }
1902
1903         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1904         // this may free up a stack we can use.
1905         if sched.freem != nil {
1906                 lock(&sched.lock)
1907                 var newList *m
1908                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1909                         wait := freem.freeWait.Load()
1910                         if wait == freeMWait {
1911                                 next := freem.freelink
1912                                 freem.freelink = newList
1913                                 newList = freem
1914                                 freem = next
1915                                 continue
1916                         }
1917                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1918                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1919                         // list.
1920                         if wait == freeMStack {
1921                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1922                                 // reachable off the system stack transitively from
1923                                 // startm.
1924                                 systemstack(func() {
1925                                         stackfree(freem.g0.stack)
1926                                 })
1927                         }
1928                         freem = freem.freelink
1929                 }
1930                 sched.freem = newList
1931                 unlock(&sched.lock)
1932         }
1933
1934         mp := new(m)
1935         mp.mstartfn = fn
1936         mcommoninit(mp, id)
1937
1938         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1939         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1940         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1941                 mp.g0 = malg(-1)
1942         } else {
1943                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1944         }
1945         mp.g0.m = mp
1946
1947         if pp == gp.m.p.ptr() {
1948                 releasep()
1949         }
1950
1951         releasem(gp.m)
1952         allocmLock.runlock()
1953         return mp
1954 }
1955
1956 // needm is called when a cgo callback happens on a
1957 // thread without an m (a thread not created by Go).
1958 // In this case, needm is expected to find an m to use
1959 // and return with m, g initialized correctly.
1960 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1961 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1962 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1963 // do any scheduling that requires an m.
1964 //
1965 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1966 // the following strategy: there is a stack of available m's
1967 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1968 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1969 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1970 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1971 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1972 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1973 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1974 //
1975 // In order to make sure that there is always an m structure
1976 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1977 // is always one more than needed. At the beginning of the
1978 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1979 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1980 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1981 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1982 //
1983 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1984 // pressed into service as the scheduling stack and current
1985 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1986 //
1987 // It calls dropm to put the m back on the list,
1988 // 1. when the callback is done with the m in non-pthread platforms,
1989 // 2. or when the C thread exiting on pthread platforms.
1990 //
1991 // The signal argument indicates whether we're called from a signal
1992 // handler.
1993 //
1994 //go:nosplit
1995 func needm(signal bool) {
1996         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1997                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1998                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1999                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
2000                 // for details.
2001                 //
2002                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
2003                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
2004                 exit(1)
2005         }
2006
2007         // Save and block signals before getting an M.
2008         // The signal handler may call needm itself,
2009         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
2010         // any incoming signals will try to execute,
2011         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
2012         // set up appropriately until the end of minit, which will
2013         // unblock the signals. This is the same dance as when
2014         // starting a new m to run Go code via newosproc.
2015         var sigmask sigset
2016         sigsave(&sigmask)
2017         sigblock(false)
2018
2019         // getExtraM is safe here because of the invariant above,
2020         // that the extra list always contains or will soon contain
2021         // at least one m.
2022         mp, last := getExtraM()
2023
2024         // Set needextram when we've just emptied the list,
2025         // so that the eventual call into cgocallbackg will
2026         // allocate a new m for the extra list. We delay the
2027         // allocation until then so that it can be done
2028         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
2029         // running at all (that is, there's no garbage collection
2030         // running right now).
2031         mp.needextram = last
2032
2033         // Store the original signal mask for use by minit.
2034         mp.sigmask = sigmask
2035
2036         // Install TLS on some platforms (previously setg
2037         // would do this if necessary).
2038         osSetupTLS(mp)
2039
2040         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
2041         // to match the current stack. If we don't actually know
2042         // how big the stack is, like we don't know how big any
2043         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB.
2044         // If we can get a more accurate stack bound from pthread,
2045         // use that.
2046         setg(mp.g0)
2047         gp := getg()
2048         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
2049         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
2050         if !signal && _cgo_getstackbound != nil {
2051                 // Don't adjust if called from the signal handler.
2052                 // We are on the signal stack, not the pthread stack.
2053                 // (We could get the stack bounds from sigaltstack, but
2054                 // we're getting out of the signal handler very soon
2055                 // anyway. Not worth it.)
2056                 var bounds [2]uintptr
2057                 asmcgocall(_cgo_getstackbound, unsafe.Pointer(&bounds))
2058                 // getstackbound is an unsupported no-op on Windows.
2059                 if bounds[0] != 0 {
2060                         gp.stack.lo = bounds[0]
2061                         gp.stack.hi = bounds[1]
2062                 }
2063         }
2064         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2065
2066         // Should mark we are already in Go now.
2067         // Otherwise, we may call needm again when we get a signal, before cgocallbackg1,
2068         // which means the extram list may be empty, that will cause a deadlock.
2069         mp.isExtraInC = false
2070
2071         // Initialize this thread to use the m.
2072         asminit()
2073         minit()
2074
2075         // mp.curg is now a real goroutine.
2076         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
2077         sched.ngsys.Add(-1)
2078 }
2079
2080 // Acquire an extra m and bind it to the C thread when a pthread key has been created.
2081 //
2082 //go:nosplit
2083 func needAndBindM() {
2084         needm(false)
2085
2086         if _cgo_pthread_key_created != nil && *(*uintptr)(_cgo_pthread_key_created) != 0 {
2087                 cgoBindM()
2088         }
2089 }
2090
2091 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
2092 // It is called with a working local m, so that it can do things
2093 // like call schedlock and allocate.
2094 func newextram() {
2095         c := extraMWaiters.Swap(0)
2096         if c > 0 {
2097                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
2098                         oneNewExtraM()
2099                 }
2100         } else if extraMLength.Load() == 0 {
2101                 // Make sure there is at least one extra M.
2102                 oneNewExtraM()
2103         }
2104 }
2105
2106 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
2107 func oneNewExtraM() {
2108         // Create extra goroutine locked to extra m.
2109         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
2110         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
2111         // goexit makes clear to the traceback routines where
2112         // the goroutine stack ends.
2113         mp := allocm(nil, nil, -1)
2114         gp := malg(4096)
2115         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
2116         gp.sched.sp = gp.stack.hi
2117         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
2118         gp.sched.lr = 0
2119         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
2120         gp.syscallpc = gp.sched.pc
2121         gp.syscallsp = gp.sched.sp
2122         gp.stktopsp = gp.sched.sp
2123         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
2124         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
2125         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
2126         // "real" goroutine until needm grabs it.
2127         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
2128         gp.m = mp
2129         mp.curg = gp
2130         mp.isextra = true
2131         // mark we are in C by default.
2132         mp.isExtraInC = true
2133         mp.lockedInt++
2134         mp.lockedg.set(gp)
2135         gp.lockedm.set(mp)
2136         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2137         if raceenabled {
2138                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2139         }
2140         if traceEnabled() {
2141                 traceOneNewExtraM(gp)
2142         }
2143         // put on allg for garbage collector
2144         allgadd(gp)
2145
2146         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2147         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2148         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2149         // has the same effect.
2150         sched.ngsys.Add(1)
2151
2152         // Add m to the extra list.
2153         addExtraM(mp)
2154 }
2155
2156 // dropm puts the current m back onto the extra list.
2157 //
2158 // 1. On systems without pthreads, like Windows
2159 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2160 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2161 //
2162 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2163 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2164 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2165 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2166 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2167 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2168 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2169 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2170 // atomics, so the cost should be small.
2171 //
2172 // 2. On systems with pthreads
2173 // dropm is called while a non-Go thread is exiting.
2174 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2175 // to register a thread-exit-time destructor.
2176 // And store the g into a thread-specific value associated with the pthread key,
2177 // when first return back to C.
2178 // So that the destructor would invoke dropm while the non-Go thread is exiting.
2179 // This is much faster since it avoids expensive signal-related syscalls.
2180 //
2181 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2182 //
2183 //go:nowritebarrierrec
2184 func dropm() {
2185         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2186         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2187         // with no pointer manipulation.
2188         mp := getg().m
2189
2190         // Return mp.curg to dead state.
2191         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2192         mp.curg.preemptStop = false
2193         sched.ngsys.Add(1)
2194
2195         // Block signals before unminit.
2196         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2197         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2198         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2199         sigmask := mp.sigmask
2200         sigblock(false)
2201         unminit()
2202
2203         setg(nil)
2204
2205         putExtraM(mp)
2206
2207         msigrestore(sigmask)
2208 }
2209
2210 // bindm store the g0 of the current m into a thread-specific value.
2211 //
2212 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2213 // to register a thread-exit-time destructor.
2214 // We are here setting the thread-specific value of the pthread key, to enable the destructor.
2215 // So that the pthread_key_destructor would dropm while the C thread is exiting.
2216 //
2217 // And the saved g will be used in pthread_key_destructor,
2218 // since the g stored in the TLS by Go might be cleared in some platforms,
2219 // before the destructor invoked, so, we restore g by the stored g, before dropm.
2220 //
2221 // We store g0 instead of m, to make the assembly code simpler,
2222 // since we need to restore g0 in runtime.cgocallback.
2223 //
2224 // On systems without pthreads, like Windows, bindm shouldn't be used.
2225 //
2226 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2227 //
2228 //go:nosplit
2229 //go:nowritebarrierrec
2230 func cgoBindM() {
2231         if GOOS == "windows" || GOOS == "plan9" {
2232                 fatal("bindm in unexpected GOOS")
2233         }
2234         g := getg()
2235         if g.m.g0 != g {
2236                 fatal("the current g is not g0")
2237         }
2238         if _cgo_bindm != nil {
2239                 asmcgocall(_cgo_bindm, unsafe.Pointer(g))
2240         }
2241 }
2242
2243 // A helper function for EnsureDropM.
2244 func getm() uintptr {
2245         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2246 }
2247
2248 var (
2249         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2250         // only via lockextra/unlockextra.
2251         //
2252         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2253         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2254         // because their mp.curg is on allgs.
2255         extraM atomic.Uintptr
2256         // Number of M's in the extraM list.
2257         extraMLength atomic.Uint32
2258         // Number of waiters in lockextra.
2259         extraMWaiters atomic.Uint32
2260
2261         // Number of extra M's in use by threads.
2262         extraMInUse atomic.Uint32
2263 )
2264
2265 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2266 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2267 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2268 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2269 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2270 //
2271 //go:nosplit
2272 func lockextra(nilokay bool) *m {
2273         const locked = 1
2274
2275         incr := false
2276         for {
2277                 old := extraM.Load()
2278                 if old == locked {
2279                         osyield_no_g()
2280                         continue
2281                 }
2282                 if old == 0 && !nilokay {
2283                         if !incr {
2284                                 // Add 1 to the number of threads
2285                                 // waiting for an M.
2286                                 // This is cleared by newextram.
2287                                 extraMWaiters.Add(1)
2288                                 incr = true
2289                         }
2290                         usleep_no_g(1)
2291                         continue
2292                 }
2293                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2294                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2295                 }
2296                 osyield_no_g()
2297                 continue
2298         }
2299 }
2300
2301 //go:nosplit
2302 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2303         extraMLength.Add(delta)
2304         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2305 }
2306
2307 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2308 // empty because of this call.
2309 //
2310 // Spins waiting for an extra M, so caller must ensure that the list always
2311 // contains or will soon contain at least one M.
2312 //
2313 //go:nosplit
2314 func getExtraM() (mp *m, last bool) {
2315         mp = lockextra(false)
2316         extraMInUse.Add(1)
2317         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2318         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2319 }
2320
2321 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2322 // allocated M's should use addExtraM.
2323 //
2324 //go:nosplit
2325 func putExtraM(mp *m) {
2326         extraMInUse.Add(-1)
2327         addExtraM(mp)
2328 }
2329
2330 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2331 //
2332 //go:nosplit
2333 func addExtraM(mp *m) {
2334         mnext := lockextra(true)
2335         mp.schedlink.set(mnext)
2336         unlockextra(mp, 1)
2337 }
2338
2339 var (
2340         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2341         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2342         // creation of new Ms.
2343         allocmLock rwmutex
2344
2345         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2346         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2347         // issue #19546.
2348         execLock rwmutex
2349 )
2350
2351 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2352 // versions of newosproc and newosproc0.
2353 const (
2354         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2355         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2356 )
2357
2358 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2359 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2360 // start an OS thread.
2361 var newmHandoff struct {
2362         lock mutex
2363
2364         // newm points to a list of M structures that need new OS
2365         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2366         newm muintptr
2367
2368         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2369         // is put on the list.
2370         waiting bool
2371         wake    note
2372
2373         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2374         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2375         // to 1.
2376         haveTemplateThread uint32
2377 }
2378
2379 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2380 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2381 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2382 //
2383 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2384 //
2385 //go:nowritebarrierrec
2386 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2387         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2388         // the OS in newm1 or the template thread.
2389         //
2390         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2391         // start and be signal-able, even with a STW.
2392         //
2393         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2394         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2395         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2396         // start.
2397         acquirem()
2398
2399         mp := allocm(pp, fn, id)
2400         mp.nextp.set(pp)
2401         mp.sigmask = initSigmask
2402         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2403                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2404                 // started by C. The kernel state of this thread may
2405                 // be strange (the user may have locked it for that
2406                 // purpose). We don't want to clone that into another
2407                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2408                 // the thread for us.
2409                 //
2410                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2411                 //
2412                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2413                 // doesn't model thread creation off fork.
2414                 lock(&newmHandoff.lock)
2415                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2416                         throw("on a locked thread with no template thread")
2417                 }
2418                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2419                 newmHandoff.newm.set(mp)
2420                 if newmHandoff.waiting {
2421                         newmHandoff.waiting = false
2422                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2423                 }
2424                 unlock(&newmHandoff.lock)
2425                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2426                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2427                 // it is safe to releasem.
2428                 releasem(getg().m)
2429                 return
2430         }
2431         newm1(mp)
2432         releasem(getg().m)
2433 }
2434
2435 func newm1(mp *m) {
2436         if iscgo {
2437                 var ts cgothreadstart
2438                 if _cgo_thread_start == nil {
2439                         throw("_cgo_thread_start missing")
2440                 }
2441                 ts.g.set(mp.g0)
2442                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2443                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2444                 if msanenabled {
2445                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2446                 }
2447                 if asanenabled {
2448                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2449                 }
2450                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2451                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2452                 execLock.runlock()
2453                 return
2454         }
2455         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2456         newosproc(mp)
2457         execLock.runlock()
2458 }
2459
2460 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2461 // running.
2462 //
2463 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2464 func startTemplateThread() {
2465         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2466                 return
2467         }
2468
2469         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2470         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2471         mp := acquirem()
2472         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2473                 releasem(mp)
2474                 return
2475         }
2476         newm(templateThread, nil, -1)
2477         releasem(mp)
2478 }
2479
2480 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2481 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2482 // may not be in a good state.
2483 //
2484 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2485 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2486 // in an unknown state.
2487 //
2488 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2489 // barriers.
2490 //
2491 //go:nowritebarrierrec
2492 func templateThread() {
2493         lock(&sched.lock)
2494         sched.nmsys++
2495         checkdead()
2496         unlock(&sched.lock)
2497
2498         for {
2499                 lock(&newmHandoff.lock)
2500                 for newmHandoff.newm != 0 {
2501                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2502                         newmHandoff.newm = 0
2503                         unlock(&newmHandoff.lock)
2504                         for newm != nil {
2505                                 next := newm.schedlink.ptr()
2506                                 newm.schedlink = 0
2507                                 newm1(newm)
2508                                 newm = next
2509                         }
2510                         lock(&newmHandoff.lock)
2511                 }
2512                 newmHandoff.waiting = true
2513                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2514                 unlock(&newmHandoff.lock)
2515                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2516         }
2517 }
2518
2519 // Stops execution of the current m until new work is available.
2520 // Returns with acquired P.
2521 func stopm() {
2522         gp := getg()
2523
2524         if gp.m.locks != 0 {
2525                 throw("stopm holding locks")
2526         }
2527         if gp.m.p != 0 {
2528                 throw("stopm holding p")
2529         }
2530         if gp.m.spinning {
2531                 throw("stopm spinning")
2532         }
2533
2534         lock(&sched.lock)
2535         mput(gp.m)
2536         unlock(&sched.lock)
2537         mPark()
2538         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2539         gp.m.nextp = 0
2540 }
2541
2542 func mspinning() {
2543         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2544         getg().m.spinning = true
2545 }
2546
2547 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2548 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2549 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2550 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2551 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2552 //
2553 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2554 // comment on acquirem below.
2555 //
2556 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2557 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2558 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2559 // returning.
2560 //
2561 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2562 //
2563 //go:nowritebarrierrec
2564 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2565         // Disable preemption.
2566         //
2567         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2568         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2569         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2570         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2571         //
2572         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2573         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2574         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2575         // STW.
2576         //
2577         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2578         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2579         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2580         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2581         mp := acquirem()
2582         if !lockheld {
2583                 lock(&sched.lock)
2584         }
2585         if pp == nil {
2586                 if spinning {
2587                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2588                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2589                         // before calling startm.
2590                         throw("startm: P required for spinning=true")
2591                 }
2592                 pp, _ = pidleget(0)
2593                 if pp == nil {
2594                         if !lockheld {
2595                                 unlock(&sched.lock)
2596                         }
2597                         releasem(mp)
2598                         return
2599                 }
2600         }
2601         nmp := mget()
2602         if nmp == nil {
2603                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2604                 // However, we already own a P to assign to the M.
2605                 //
2606                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2607                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2608                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2609                 // throwing in an apparent deadlock.
2610                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2611                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2612                 //
2613                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2614                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2615                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2616                 // queued G's.
2617                 id := mReserveID()
2618                 unlock(&sched.lock)
2619
2620                 var fn func()
2621                 if spinning {
2622                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2623                         fn = mspinning
2624                 }
2625                 newm(fn, pp, id)
2626
2627                 if lockheld {
2628                         lock(&sched.lock)
2629                 }
2630                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2631                 // Preemption is now safe.
2632                 releasem(mp)
2633                 return
2634         }
2635         if !lockheld {
2636                 unlock(&sched.lock)
2637         }
2638         if nmp.spinning {
2639                 throw("startm: m is spinning")
2640         }
2641         if nmp.nextp != 0 {
2642                 throw("startm: m has p")
2643         }
2644         if spinning && !runqempty(pp) {
2645                 throw("startm: p has runnable gs")
2646         }
2647         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2648         nmp.spinning = spinning
2649         nmp.nextp.set(pp)
2650         notewakeup(&nmp.park)
2651         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2652         // safe.
2653         releasem(mp)
2654 }
2655
2656 // Hands off P from syscall or locked M.
2657 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2658 //
2659 //go:nowritebarrierrec
2660 func handoffp(pp *p) {
2661         // handoffp must start an M in any situation where
2662         // findrunnable would return a G to run on pp.
2663
2664         // if it has local work, start it straight away
2665         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2666                 startm(pp, false, false)
2667                 return
2668         }
2669         // if there's trace work to do, start it straight away
2670         if (traceEnabled() || traceShuttingDown()) && traceReaderAvailable() != nil {
2671                 startm(pp, false, false)
2672                 return
2673         }
2674         // if it has GC work, start it straight away
2675         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2676                 startm(pp, false, false)
2677                 return
2678         }
2679         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2680         // otherwise our help is not required
2681         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2682                 sched.needspinning.Store(0)
2683                 startm(pp, true, false)
2684                 return
2685         }
2686         lock(&sched.lock)
2687         if sched.gcwaiting.Load() {
2688                 pp.status = _Pgcstop
2689                 sched.stopwait--
2690                 if sched.stopwait == 0 {
2691                         notewakeup(&sched.stopnote)
2692                 }
2693                 unlock(&sched.lock)
2694                 return
2695         }
2696         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2697                 sched.safePointFn(pp)
2698                 sched.safePointWait--
2699                 if sched.safePointWait == 0 {
2700                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2701                 }
2702         }
2703         if sched.runqsize != 0 {
2704                 unlock(&sched.lock)
2705                 startm(pp, false, false)
2706                 return
2707         }
2708         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2709         // need to wakeup another M to poll network.
2710         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2711                 unlock(&sched.lock)
2712                 startm(pp, false, false)
2713                 return
2714         }
2715
2716         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2717         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2718         when := nobarrierWakeTime(pp)
2719         pidleput(pp, 0)
2720         unlock(&sched.lock)
2721
2722         if when != 0 {
2723                 wakeNetPoller(when)
2724         }
2725 }
2726
2727 // Tries to add one more P to execute G's.
2728 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2729 // Must be called with a P.
2730 func wakep() {
2731         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2732         // already.
2733         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2734                 return
2735         }
2736
2737         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2738         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2739         // enter _Pgcstop.
2740         //
2741         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2742         mp := acquirem()
2743
2744         var pp *p
2745         lock(&sched.lock)
2746         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2747         if pp == nil {
2748                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2749                         throw("wakep: negative nmspinning")
2750                 }
2751                 unlock(&sched.lock)
2752                 releasem(mp)
2753                 return
2754         }
2755         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2756         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2757         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2758         // see at least one running M (ours).
2759         unlock(&sched.lock)
2760
2761         startm(pp, true, false)
2762
2763         releasem(mp)
2764 }
2765
2766 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2767 // Returns with acquired P.
2768 func stoplockedm() {
2769         gp := getg()
2770
2771         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2772                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2773         }
2774         if gp.m.p != 0 {
2775                 // Schedule another M to run this p.
2776                 pp := releasep()
2777                 handoffp(pp)
2778         }
2779         incidlelocked(1)
2780         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2781         mPark()
2782         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2783         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2784                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2785                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2786                 throw("stoplockedm: not runnable")
2787         }
2788         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2789         gp.m.nextp = 0
2790 }
2791
2792 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2793 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2794 //
2795 //go:nowritebarrierrec
2796 func startlockedm(gp *g) {
2797         mp := gp.lockedm.ptr()
2798         if mp == getg().m {
2799                 throw("startlockedm: locked to me")
2800         }
2801         if mp.nextp != 0 {
2802                 throw("startlockedm: m has p")
2803         }
2804         // directly handoff current P to the locked m
2805         incidlelocked(-1)
2806         pp := releasep()
2807         mp.nextp.set(pp)
2808         notewakeup(&mp.park)
2809         stopm()
2810 }
2811
2812 // Stops the current m for stopTheWorld.
2813 // Returns when the world is restarted.
2814 func gcstopm() {
2815         gp := getg()
2816
2817         if !sched.gcwaiting.Load() {
2818                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2819         }
2820         if gp.m.spinning {
2821                 gp.m.spinning = false
2822                 // OK to just drop nmspinning here,
2823                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2824                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2825                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2826                 }
2827         }
2828         pp := releasep()
2829         lock(&sched.lock)
2830         pp.status = _Pgcstop
2831         sched.stopwait--
2832         if sched.stopwait == 0 {
2833                 notewakeup(&sched.stopnote)
2834         }
2835         unlock(&sched.lock)
2836         stopm()
2837 }
2838
2839 // Schedules gp to run on the current M.
2840 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2841 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2842 // Never returns.
2843 //
2844 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2845 // acquiring a P in several places.
2846 //
2847 //go:yeswritebarrierrec
2848 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2849         mp := getg().m
2850
2851         if goroutineProfile.active {
2852                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2853                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2854                 // the world.
2855                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2856         }
2857
2858         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2859         // M.
2860         mp.curg = gp
2861         gp.m = mp
2862         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2863         gp.waitsince = 0
2864         gp.preempt = false
2865         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2866         if !inheritTime {
2867                 mp.p.ptr().schedtick++
2868         }
2869
2870         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2871         hz := sched.profilehz
2872         if mp.profilehz != hz {
2873                 setThreadCPUProfiler(hz)
2874         }
2875
2876         if traceEnabled() {
2877                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2878                 // So we emit it here.
2879                 if gp.syscallsp != 0 {
2880                         traceGoSysExit()
2881                 }
2882                 traceGoStart()
2883         }
2884
2885         gogo(&gp.sched)
2886 }
2887
2888 // Finds a runnable goroutine to execute.
2889 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2890 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2891 // reader) so the caller should try to wake a P.
2892 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2893         mp := getg().m
2894
2895         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2896         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2897         // an M.
2898
2899 top:
2900         pp := mp.p.ptr()
2901         if sched.gcwaiting.Load() {
2902                 gcstopm()
2903                 goto top
2904         }
2905         if pp.runSafePointFn != 0 {
2906                 runSafePointFn()
2907         }
2908
2909         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2910         // which may steal timers. It's important that between now
2911         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2912         // relevant.
2913         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2914
2915         // Try to schedule the trace reader.
2916         if traceEnabled() || traceShuttingDown() {
2917                 gp := traceReader()
2918                 if gp != nil {
2919                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2920                         traceGoUnpark(gp, 0)
2921                         return gp, false, true
2922                 }
2923         }
2924
2925         // Try to schedule a GC worker.
2926         if gcBlackenEnabled != 0 {
2927                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2928                 if gp != nil {
2929                         return gp, false, true
2930                 }
2931                 now = tnow
2932         }
2933
2934         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2935         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2936         // by constantly respawning each other.
2937         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2938                 lock(&sched.lock)
2939                 gp := globrunqget(pp, 1)
2940                 unlock(&sched.lock)
2941                 if gp != nil {
2942                         return gp, false, false
2943                 }
2944         }
2945
2946         // Wake up the finalizer G.
2947         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2948                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2949                         ready(gp, 0, true)
2950                 }
2951         }
2952         if *cgo_yield != nil {
2953                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2954         }
2955
2956         // local runq
2957         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2958                 return gp, inheritTime, false
2959         }
2960
2961         // global runq
2962         if sched.runqsize != 0 {
2963                 lock(&sched.lock)
2964                 gp := globrunqget(pp, 0)
2965                 unlock(&sched.lock)
2966                 if gp != nil {
2967                         return gp, false, false
2968                 }
2969         }
2970
2971         // Poll network.
2972         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2973         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2974         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2975         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2976         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2977         // anyway.
2978         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2979                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2980                         gp := list.pop()
2981                         injectglist(&list)
2982                         netpollAdjustWaiters(delta)
2983                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2984                         if traceEnabled() {
2985                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2986                         }
2987                         return gp, false, false
2988                 }
2989         }
2990
2991         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2992         //
2993         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2994         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2995         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2996         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2997                 if !mp.spinning {
2998                         mp.becomeSpinning()
2999                 }
3000
3001                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
3002                 if gp != nil {
3003                         // Successfully stole.
3004                         return gp, inheritTime, false
3005                 }
3006                 if newWork {
3007                         // There may be new timer or GC work; restart to
3008                         // discover.
3009                         goto top
3010                 }
3011
3012                 now = tnow
3013                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3014                         // Earlier timer to wait for.
3015                         pollUntil = w
3016                 }
3017         }
3018
3019         // We have nothing to do.
3020         //
3021         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
3022         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
3023         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
3024                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3025                 if node != nil {
3026                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3027                         gp := node.gp.ptr()
3028                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3029                         if traceEnabled() {
3030                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3031                         }
3032                         return gp, false, false
3033                 }
3034                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3035         }
3036
3037         // wasm only:
3038         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
3039         // then wake event handler goroutine which pauses execution
3040         // until a callback was triggered.
3041         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
3042         if gp != nil {
3043                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3044                 if traceEnabled() {
3045                         traceGoUnpark(gp, 0)
3046                 }
3047                 return gp, false, false
3048         }
3049         if otherReady {
3050                 goto top
3051         }
3052
3053         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
3054         // which can change underfoot once we no longer block
3055         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
3056         // everything up to cap(allp) is immutable.
3057         allpSnapshot := allp
3058         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
3059         // len to change out from under us.
3060         idlepMaskSnapshot := idlepMask
3061         timerpMaskSnapshot := timerpMask
3062
3063         // return P and block
3064         lock(&sched.lock)
3065         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
3066                 unlock(&sched.lock)
3067                 goto top
3068         }
3069         if sched.runqsize != 0 {
3070                 gp := globrunqget(pp, 0)
3071                 unlock(&sched.lock)
3072                 return gp, false, false
3073         }
3074         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
3075                 // See "Delicate dance" comment below.
3076                 mp.becomeSpinning()
3077                 unlock(&sched.lock)
3078                 goto top
3079         }
3080         if releasep() != pp {
3081                 throw("findrunnable: wrong p")
3082         }
3083         now = pidleput(pp, now)
3084         unlock(&sched.lock)
3085
3086         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
3087         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
3088         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
3089         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
3090         // around, another thread can submit work after we've checked all
3091         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
3092         // unpark a thread to run the work.
3093         //
3094         // This applies to the following sources of work:
3095         //
3096         // * Goroutines added to a per-P run queue.
3097         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
3098         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
3099         //
3100         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
3101         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
3102         // there can be more than one starving goroutine).
3103         //
3104         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
3105         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
3106         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
3107         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
3108         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
3109         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
3110         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
3111         // are racing with _all_ other Ps going idle.
3112         //
3113         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
3114         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
3115         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
3116         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
3117         // then no spinning threads are required, and the next thread to
3118         // naturally become spinning will clear the flag.
3119         //
3120         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
3121         // file.
3122         wasSpinning := mp.spinning
3123         if mp.spinning {
3124                 mp.spinning = false
3125                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
3126                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
3127                 }
3128
3129                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
3130                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
3131                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
3132                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
3133                 // without going through this path, so we must be conservative
3134                 // and perform the check on all spinning Ms.
3135                 //
3136                 // See https://go.dev/issue/43997.
3137
3138                 // Check all runqueues once again.
3139                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
3140                 if pp != nil {
3141                         acquirep(pp)
3142                         mp.becomeSpinning()
3143                         goto top
3144                 }
3145
3146                 // Check for idle-priority GC work again.
3147                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
3148                 if pp != nil {
3149                         acquirep(pp)
3150                         mp.becomeSpinning()
3151
3152                         // Run the idle worker.
3153                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3154                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3155                         if traceEnabled() {
3156                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3157                         }
3158                         return gp, false, false
3159                 }
3160
3161                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
3162                 // transitioning from spinning to non-spinning.
3163                 //
3164                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3165                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3166                 // allowed when we don't have an active P.
3167                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3168         }
3169
3170         // Poll network until next timer.
3171         if netpollinited() && (netpollAnyWaiters() || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3172                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3173                 if mp.p != 0 {
3174                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3175                 }
3176                 if mp.spinning {
3177                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3178                 }
3179                 delay := int64(-1)
3180                 if pollUntil != 0 {
3181                         if now == 0 {
3182                                 now = nanotime()
3183                         }
3184                         delay = pollUntil - now
3185                         if delay < 0 {
3186                                 delay = 0
3187                         }
3188                 }
3189                 if faketime != 0 {
3190                         // When using fake time, just poll.
3191                         delay = 0
3192                 }
3193                 list, delta := netpoll(delay) // block until new work is available
3194                 // Refresh now again, after potentially blocking.
3195                 now = nanotime()
3196                 sched.pollUntil.Store(0)
3197                 sched.lastpoll.Store(now)
3198                 if faketime != 0 && list.empty() {
3199                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3200                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3201                         stopm()
3202                         goto top
3203                 }
3204                 lock(&sched.lock)
3205                 pp, _ := pidleget(now)
3206                 unlock(&sched.lock)
3207                 if pp == nil {
3208                         injectglist(&list)
3209                         netpollAdjustWaiters(delta)
3210                 } else {
3211                         acquirep(pp)
3212                         if !list.empty() {
3213                                 gp := list.pop()
3214                                 injectglist(&list)
3215                                 netpollAdjustWaiters(delta)
3216                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3217                                 if traceEnabled() {
3218                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3219                                 }
3220                                 return gp, false, false
3221                         }
3222                         if wasSpinning {
3223                                 mp.becomeSpinning()
3224                         }
3225                         goto top
3226                 }
3227         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3228                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3229                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3230                         netpollBreak()
3231                 }
3232         }
3233         stopm()
3234         goto top
3235 }
3236
3237 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3238 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3239 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3240 // conditions checked by the actual scheduler.
3241 func pollWork() bool {
3242         if sched.runqsize != 0 {
3243                 return true
3244         }
3245         p := getg().m.p.ptr()
3246         if !runqempty(p) {
3247                 return true
3248         }
3249         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3250                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() {
3251                         injectglist(&list)
3252                         netpollAdjustWaiters(delta)
3253                         return true
3254                 }
3255         }
3256         return false
3257 }
3258
3259 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3260 //
3261 // If newWork is true, new work may have been readied.
3262 //
3263 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3264 // the current time if now was passed as 0.
3265 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3266         pp := getg().m.p.ptr()
3267
3268         ranTimer := false
3269
3270         const stealTries = 4
3271         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3272                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3273
3274                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3275                         if sched.gcwaiting.Load() {
3276                                 // GC work may be available.
3277                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3278                         }
3279                         p2 := allp[enum.position()]
3280                         if pp == p2 {
3281                                 continue
3282                         }
3283
3284                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3285                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3286                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3287                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3288                         // are timers to steal do that first.
3289                         //
3290                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3291                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3292                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3293                         // is probably a waste of time.
3294                         //
3295                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3296                         // can't, no need to check at all.
3297                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3298                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3299                                 now = tnow
3300                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3301                                         pollUntil = w
3302                                 }
3303                                 if ran {
3304                                         // Running the timers may have
3305                                         // made an arbitrary number of G's
3306                                         // ready and added them to this P's
3307                                         // local run queue. That invalidates
3308                                         // the assumption of runqsteal
3309                                         // that it always has room to add
3310                                         // stolen G's. So check now if there
3311                                         // is a local G to run.
3312                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3313                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3314                                         }
3315                                         ranTimer = true
3316                                 }
3317                         }
3318
3319                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3320                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3321                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3322                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3323                                 }
3324                         }
3325                 }
3326         }
3327
3328         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3329         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3330         // wait for.
3331         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3332 }
3333
3334 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3335 //
3336 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3337 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3338 // work to.
3339 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3340         for id, p2 := range allpSnapshot {
3341                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3342                         lock(&sched.lock)
3343                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3344                         if pp == nil {
3345                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3346                                 unlock(&sched.lock)
3347                                 return nil
3348                         }
3349                         unlock(&sched.lock)
3350                         return pp
3351                 }
3352         }
3353
3354         // No work available.
3355         return nil
3356 }
3357
3358 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3359 //
3360 // Returns updated pollUntil value.
3361 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3362         for id, p2 := range allpSnapshot {
3363                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3364                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3365                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3366                                 pollUntil = w
3367                         }
3368                 }
3369         }
3370
3371         return pollUntil
3372 }
3373
3374 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3375 //
3376 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3377 // returned. The returned P has not been wired yet.
3378 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3379         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3380         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3381         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3382         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3383         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3384         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3385         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3386                 return nil, nil
3387         }
3388         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3389                 return nil, nil
3390         }
3391
3392         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3393         // an available P and available worker G.
3394         //
3395         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3396         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3397         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3398         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3399         // check for that first.
3400         //
3401         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3402         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3403         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3404         // transition checks.
3405         //
3406         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3407         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3408         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3409         lock(&sched.lock)
3410         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3411         if pp == nil {
3412                 unlock(&sched.lock)
3413                 return nil, nil
3414         }
3415
3416         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3417         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3418                 pidleput(pp, now)
3419                 unlock(&sched.lock)
3420                 return nil, nil
3421         }
3422
3423         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3424         if node == nil {
3425                 pidleput(pp, now)
3426                 unlock(&sched.lock)
3427                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3428                 return nil, nil
3429         }
3430
3431         unlock(&sched.lock)
3432
3433         return pp, node.gp.ptr()
3434 }
3435
3436 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3437 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3438 // timers and the network poller if there isn't one already.
3439 func wakeNetPoller(when int64) {
3440         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3441                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3442                 // field is either zero or the time to which the current
3443                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3444                 // but should never miss a wakeup.
3445                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3446                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3447                         netpollBreak()
3448                 }
3449         } else {
3450                 // There are no threads in the network poller, try to get
3451                 // one there so it can handle new timers.
3452                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3453                         wakep()
3454                 }
3455         }
3456 }
3457
3458 func resetspinning() {
3459         gp := getg()
3460         if !gp.m.spinning {
3461                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3462         }
3463         gp.m.spinning = false
3464         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3465         if nmspinning < 0 {
3466                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3467         }
3468         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3469         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3470         // comment at the top of the file for details.
3471         wakep()
3472 }
3473
3474 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3475 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3476 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3477 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3478 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3479 // local run queue.
3480 // This may temporarily acquire sched.lock.
3481 // Can run concurrently with GC.
3482 func injectglist(glist *gList) {
3483         if glist.empty() {
3484                 return
3485         }
3486         if traceEnabled() {
3487                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3488                         traceGoUnpark(gp, 0)
3489                 }
3490         }
3491
3492         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3493         // on the run queues.
3494         head := glist.head.ptr()
3495         var tail *g
3496         qsize := 0
3497         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3498                 tail = gp
3499                 qsize++
3500                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3501         }
3502
3503         // Turn the gList into a gQueue.
3504         var q gQueue
3505         q.head.set(head)
3506         q.tail.set(tail)
3507         *glist = gList{}
3508
3509         startIdle := func(n int) {
3510                 for i := 0; i < n; i++ {
3511                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3512                         lock(&sched.lock)
3513
3514                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3515                         if pp == nil {
3516                                 unlock(&sched.lock)
3517                                 releasem(mp)
3518                                 break
3519                         }
3520
3521                         startm(pp, false, true)
3522                         unlock(&sched.lock)
3523                         releasem(mp)
3524                 }
3525         }
3526
3527         pp := getg().m.p.ptr()
3528         if pp == nil {
3529                 lock(&sched.lock)
3530                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3531                 unlock(&sched.lock)
3532                 startIdle(qsize)
3533                 return
3534         }
3535
3536         npidle := int(sched.npidle.Load())
3537         var globq gQueue
3538         var n int
3539         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3540                 g := q.pop()
3541                 globq.pushBack(g)
3542         }
3543         if n > 0 {
3544                 lock(&sched.lock)
3545                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3546                 unlock(&sched.lock)
3547                 startIdle(n)
3548                 qsize -= n
3549         }
3550
3551         if !q.empty() {
3552                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3553         }
3554 }
3555
3556 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3557 // Never returns.
3558 func schedule() {
3559         mp := getg().m
3560
3561         if mp.locks != 0 {
3562                 throw("schedule: holding locks")
3563         }
3564
3565         if mp.lockedg != 0 {
3566                 stoplockedm()
3567                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3568         }
3569
3570         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3571         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3572         if mp.incgo {
3573                 throw("schedule: in cgo")
3574         }
3575
3576 top:
3577         pp := mp.p.ptr()
3578         pp.preempt = false
3579
3580         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3581         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3582         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3583         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3584                 throw("schedule: spinning with local work")
3585         }
3586
3587         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3588
3589         if debug.dontfreezetheworld > 0 && freezing.Load() {
3590                 // See comment in freezetheworld. We don't want to perturb
3591                 // scheduler state, so we didn't gcstopm in findRunnable, but
3592                 // also don't want to allow new goroutines to run.
3593                 //
3594                 // Deadlock here rather than in the findRunnable loop so if
3595                 // findRunnable is stuck in a loop we don't perturb that
3596                 // either.
3597                 lock(&deadlock)
3598                 lock(&deadlock)
3599         }
3600
3601         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3602         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3603         // start a new spinning M.
3604         if mp.spinning {
3605                 resetspinning()
3606         }
3607
3608         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3609                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3610                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3611                 // re-enable user scheduling and look again.
3612                 lock(&sched.lock)
3613                 if schedEnabled(gp) {
3614                         // Something re-enabled scheduling while we
3615                         // were acquiring the lock.
3616                         unlock(&sched.lock)
3617                 } else {
3618                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3619                         sched.disable.n++
3620                         unlock(&sched.lock)
3621                         goto top
3622                 }
3623         }
3624
3625         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3626         // wake a P if there is one.
3627         if tryWakeP {
3628                 wakep()
3629         }
3630         if gp.lockedm != 0 {
3631                 // Hands off own p to the locked m,
3632                 // then blocks waiting for a new p.
3633                 startlockedm(gp)
3634                 goto top
3635         }
3636
3637         execute(gp, inheritTime)
3638 }
3639
3640 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3641 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3642 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3643 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3644 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3645 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3646 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3647 func dropg() {
3648         gp := getg()
3649
3650         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3651         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3652 }
3653
3654 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3655 // If now is not 0 it is the current time.
3656 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3657 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3658 // and reports whether it ran any timers.
3659 // If the time when the next timer should run is not 0,
3660 // it is always larger than the returned time.
3661 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3662 //
3663 //go:yeswritebarrierrec
3664 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3665         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3666         // timer, then there is nothing to do.
3667         next := pp.timer0When.Load()
3668         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3669         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3670                 next = nextAdj
3671         }
3672
3673         if next == 0 {
3674                 // No timers to run or adjust.
3675                 return now, 0, false
3676         }
3677
3678         if now == 0 {
3679                 now = nanotime()
3680         }
3681         if now < next {
3682                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3683                 // if we would clear deleted timers.
3684                 // This corresponds to the condition below where
3685                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3686                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3687                         return now, next, false
3688                 }
3689         }
3690
3691         lock(&pp.timersLock)
3692
3693         if len(pp.timers) > 0 {
3694                 adjusttimers(pp, now)
3695                 for len(pp.timers) > 0 {
3696                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3697                         // pp.timersLock.
3698                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3699                                 if tw > 0 {
3700                                         pollUntil = tw
3701                                 }
3702                                 break
3703                         }
3704                         ran = true
3705                 }
3706         }
3707
3708         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3709         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3710         // lock contention on timersLock.
3711         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3712                 clearDeletedTimers(pp)
3713         }
3714
3715         unlock(&pp.timersLock)
3716
3717         return now, pollUntil, ran
3718 }
3719
3720 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3721         unlock((*mutex)(lock))
3722         return true
3723 }
3724
3725 // park continuation on g0.
3726 func park_m(gp *g) {
3727         mp := getg().m
3728
3729         if traceEnabled() {
3730                 traceGoPark(mp.waitTraceBlockReason, mp.waitTraceSkip)
3731         }
3732
3733         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3734         // set by park_m's caller.
3735         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3736         dropg()
3737
3738         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3739                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3740                 mp.waitunlockf = nil
3741                 mp.waitlock = nil
3742                 if !ok {
3743                         if traceEnabled() {
3744                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3745                         }
3746                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3747                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3748                 }
3749         }
3750         schedule()
3751 }
3752
3753 func goschedImpl(gp *g) {
3754         status := readgstatus(gp)
3755         if status&^_Gscan != _Grunning {
3756                 dumpgstatus(gp)
3757                 throw("bad g status")
3758         }
3759         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3760         dropg()
3761         lock(&sched.lock)
3762         globrunqput(gp)
3763         unlock(&sched.lock)
3764
3765         schedule()
3766 }
3767
3768 // Gosched continuation on g0.
3769 func gosched_m(gp *g) {
3770         if traceEnabled() {
3771                 traceGoSched()
3772         }
3773         goschedImpl(gp)
3774 }
3775
3776 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3777 func goschedguarded_m(gp *g) {
3778
3779         if !canPreemptM(gp.m) {
3780                 gogo(&gp.sched) // never return
3781         }
3782
3783         if traceEnabled() {
3784                 traceGoSched()
3785         }
3786         goschedImpl(gp)
3787 }
3788
3789 func gopreempt_m(gp *g) {
3790         if traceEnabled() {
3791                 traceGoPreempt()
3792         }
3793         goschedImpl(gp)
3794 }
3795
3796 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3797 //
3798 //go:systemstack
3799 func preemptPark(gp *g) {
3800         if traceEnabled() {
3801                 traceGoPark(traceBlockPreempted, 0)
3802         }
3803         status := readgstatus(gp)
3804         if status&^_Gscan != _Grunning {
3805                 dumpgstatus(gp)
3806                 throw("bad g status")
3807         }
3808
3809         if gp.asyncSafePoint {
3810                 // Double-check that async preemption does not
3811                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3812                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3813                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3814                 if !f.valid() {
3815                         throw("preempt at unknown pc")
3816                 }
3817                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3818                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3819                         throw("preempt SPWRITE")
3820                 }
3821         }
3822
3823         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3824         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3825         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3826         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3827         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3828         // transitions until we can dropg.
3829         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3830         dropg()
3831         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3832         schedule()
3833 }
3834
3835 // goyield is like Gosched, but it:
3836 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3837 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3838 func goyield() {
3839         checkTimeouts()
3840         mcall(goyield_m)
3841 }
3842
3843 func goyield_m(gp *g) {
3844         if traceEnabled() {
3845                 traceGoPreempt()
3846         }
3847         pp := gp.m.p.ptr()
3848         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3849         dropg()
3850         runqput(pp, gp, false)
3851         schedule()
3852 }
3853
3854 // Finishes execution of the current goroutine.
3855 func goexit1() {
3856         if raceenabled {
3857                 racegoend()
3858         }
3859         if traceEnabled() {
3860                 traceGoEnd()
3861         }
3862         mcall(goexit0)
3863 }
3864
3865 // goexit continuation on g0.
3866 func goexit0(gp *g) {
3867         mp := getg().m
3868         pp := mp.p.ptr()
3869
3870         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3871         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3872         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3873                 sched.ngsys.Add(-1)
3874         }
3875         gp.m = nil
3876         locked := gp.lockedm != 0
3877         gp.lockedm = 0
3878         mp.lockedg = 0
3879         gp.preemptStop = false
3880         gp.paniconfault = false
3881         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3882         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3883         gp.writebuf = nil
3884         gp.waitreason = waitReasonZero
3885         gp.param = nil
3886         gp.labels = nil
3887         gp.timer = nil
3888
3889         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3890                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3891                 // better information to pacing if the application is
3892                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3893                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3894                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3895                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3896                 gp.gcAssistBytes = 0
3897         }
3898
3899         dropg()
3900
3901         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3902                 gfput(pp, gp)
3903                 schedule() // never returns
3904         }
3905
3906         if mp.lockedInt != 0 {
3907                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3908                 throw("internal lockOSThread error")
3909         }
3910         gfput(pp, gp)
3911         if locked {
3912                 // The goroutine may have locked this thread because
3913                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3914                 // rather than returning it to the thread pool.
3915
3916                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3917                 // the thread.
3918                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3919                         gogo(&mp.g0.sched)
3920                 } else {
3921                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3922                         // this thread.
3923                         mp.lockedExt = 0
3924                 }
3925         }
3926         schedule()
3927 }
3928
3929 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3930 // gogo will restore pc and sp.
3931 //
3932 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3933 // can clobber getg().sched.
3934 //
3935 //go:nosplit
3936 //go:nowritebarrierrec
3937 func save(pc, sp uintptr) {
3938         gp := getg()
3939
3940         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3941                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3942                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3943                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3944                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3945                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3946                 throw("save on system g not allowed")
3947         }
3948
3949         gp.sched.pc = pc
3950         gp.sched.sp = sp
3951         gp.sched.lr = 0
3952         gp.sched.ret = 0
3953         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3954         // barrier here. However, it should always already be zero.
3955         // Assert that.
3956         if gp.sched.ctxt != nil {
3957                 badctxt()
3958         }
3959 }
3960
3961 // The goroutine g is about to enter a system call.
3962 // Record that it's not using the cpu anymore.
3963 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3964 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3965 //
3966 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3967 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3968 // entersyscall is going to return immediately after.
3969 //
3970 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3971 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3972 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3973 // really pointers (back into the stack).
3974 // In practice, this means that we make the fast path run through
3975 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3976 // to run bigger things on the system stack.
3977 //
3978 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3979 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3980 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3981 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3982 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3983 //
3984 // Syscall tracing:
3985 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3986 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3987 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3988 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3989 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3990 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3991 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3992 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3993 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3994 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3995 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3996 //
3997 //go:nosplit
3998 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3999         gp := getg()
4000
4001         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
4002         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
4003         gp.m.locks++
4004
4005         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
4006         // (See details in comment above.)
4007         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
4008         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
4009         gp.stackguard0 = stackPreempt
4010         gp.throwsplit = true
4011
4012         // Leave SP around for GC and traceback.
4013         save(pc, sp)
4014         gp.syscallsp = sp
4015         gp.syscallpc = pc
4016         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4017         if staticLockRanking {
4018                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
4019                 // systemstack which clobbers g.sched.
4020                 save(pc, sp)
4021         }
4022         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4023                 systemstack(func() {
4024                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4025                         throw("entersyscall")
4026                 })
4027         }
4028
4029         if traceEnabled() {
4030                 systemstack(traceGoSysCall)
4031                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
4032                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
4033                 // syscall
4034                 save(pc, sp)
4035         }
4036
4037         if sched.sysmonwait.Load() {
4038                 systemstack(entersyscall_sysmon)
4039                 save(pc, sp)
4040         }
4041
4042         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
4043                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
4044                 systemstack(runSafePointFn)
4045                 save(pc, sp)
4046         }
4047
4048         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4049         pp := gp.m.p.ptr()
4050         pp.m = 0
4051         gp.m.oldp.set(pp)
4052         gp.m.p = 0
4053         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
4054         if sched.gcwaiting.Load() {
4055                 systemstack(entersyscall_gcwait)
4056                 save(pc, sp)
4057         }
4058
4059         gp.m.locks--
4060 }
4061
4062 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
4063 //
4064 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
4065 //
4066 //go:nosplit
4067 //go:linkname entersyscall
4068 func entersyscall() {
4069         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
4070 }
4071
4072 func entersyscall_sysmon() {
4073         lock(&sched.lock)
4074         if sched.sysmonwait.Load() {
4075                 sched.sysmonwait.Store(false)
4076                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4077         }
4078         unlock(&sched.lock)
4079 }
4080
4081 func entersyscall_gcwait() {
4082         gp := getg()
4083         pp := gp.m.oldp.ptr()
4084
4085         lock(&sched.lock)
4086         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
4087                 if traceEnabled() {
4088                         traceGoSysBlock(pp)
4089                         traceProcStop(pp)
4090                 }
4091                 pp.syscalltick++
4092                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
4093                         notewakeup(&sched.stopnote)
4094                 }
4095         }
4096         unlock(&sched.lock)
4097 }
4098
4099 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
4100 //
4101 //go:nosplit
4102 func entersyscallblock() {
4103         gp := getg()
4104
4105         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4106         gp.throwsplit = true
4107         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
4108         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4109         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4110
4111         // Leave SP around for GC and traceback.
4112         pc := getcallerpc()
4113         sp := getcallersp()
4114         save(pc, sp)
4115         gp.syscallsp = gp.sched.sp
4116         gp.syscallpc = gp.sched.pc
4117         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4118                 sp1 := sp
4119                 sp2 := gp.sched.sp
4120                 sp3 := gp.syscallsp
4121                 systemstack(func() {
4122                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4123                         throw("entersyscallblock")
4124                 })
4125         }
4126         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4127         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4128                 systemstack(func() {
4129                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4130                         throw("entersyscallblock")
4131                 })
4132         }
4133
4134         systemstack(entersyscallblock_handoff)
4135
4136         // Resave for traceback during blocked call.
4137         save(getcallerpc(), getcallersp())
4138
4139         gp.m.locks--
4140 }
4141
4142 func entersyscallblock_handoff() {
4143         if traceEnabled() {
4144                 traceGoSysCall()
4145                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
4146         }
4147         handoffp(releasep())
4148 }
4149
4150 // The goroutine g exited its system call.
4151 // Arrange for it to run on a cpu again.
4152 // This is called only from the go syscall library, not
4153 // from the low-level system calls used by the runtime.
4154 //
4155 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
4156 //
4157 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
4158 //
4159 //go:nosplit
4160 //go:nowritebarrierrec
4161 //go:linkname exitsyscall
4162 func exitsyscall() {
4163         gp := getg()
4164
4165         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4166         if getcallersp() > gp.syscallsp {
4167                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
4168         }
4169
4170         gp.waitsince = 0
4171         oldp := gp.m.oldp.ptr()
4172         gp.m.oldp = 0
4173         if exitsyscallfast(oldp) {
4174                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
4175                 // write barriers
4176                 if goroutineProfile.active {
4177                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
4178                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
4179                         // stopped the world.
4180                         systemstack(func() {
4181                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4182                         })
4183                 }
4184                 if traceEnabled() {
4185                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4186                                 systemstack(traceGoStart)
4187                         }
4188                 }
4189                 // There's a cpu for us, so we can run.
4190                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4191                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4192                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4193
4194                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4195                 // so okay to clear syscallsp.
4196                 gp.syscallsp = 0
4197                 gp.m.locks--
4198                 if gp.preempt {
4199                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4200                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4201                 } else {
4202                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4203                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4204                 }
4205                 gp.throwsplit = false
4206
4207                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4208                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4209                         Gosched()
4210                 }
4211
4212                 return
4213         }
4214
4215         if traceEnabled() {
4216                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4217                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4218                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4219                         osyield()
4220                 }
4221                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4222                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4223                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4224                 // in execute when we have a P.
4225                 gp.trace.sysExitTime = traceClockNow()
4226         }
4227
4228         gp.m.locks--
4229
4230         // Call the scheduler.
4231         mcall(exitsyscall0)
4232
4233         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4234         // Delete the syscallsp information that we left for
4235         // the garbage collector during the system call.
4236         // Must wait until now because until gosched returns
4237         // we don't know for sure that the garbage collector
4238         // is not running.
4239         gp.syscallsp = 0
4240         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4241         gp.throwsplit = false
4242 }
4243
4244 //go:nosplit
4245 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4246         gp := getg()
4247
4248         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4249         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4250                 return false
4251         }
4252
4253         // Try to re-acquire the last P.
4254         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4255                 // There's a cpu for us, so we can run.
4256                 wirep(oldp)
4257                 exitsyscallfast_reacquired()
4258                 return true
4259         }
4260
4261         // Try to get any other idle P.
4262         if sched.pidle != 0 {
4263                 var ok bool
4264                 systemstack(func() {
4265                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4266                         if ok && traceEnabled() {
4267                                 if oldp != nil {
4268                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4269                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4270                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4271                                                 osyield()
4272                                         }
4273                                 }
4274                                 traceGoSysExit()
4275                         }
4276                 })
4277                 if ok {
4278                         return true
4279                 }
4280         }
4281         return false
4282 }
4283
4284 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4285 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4286 // syscall.
4287 //
4288 //go:nosplit
4289 func exitsyscallfast_reacquired() {
4290         gp := getg()
4291         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4292                 if traceEnabled() {
4293                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4294                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4295                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4296                         systemstack(func() {
4297                                 // Denote blocking of the new syscall.
4298                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4299                                 // Denote completion of the current syscall.
4300                                 traceGoSysExit()
4301                         })
4302                 }
4303                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4304         }
4305 }
4306
4307 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4308         lock(&sched.lock)
4309         pp, _ := pidleget(0)
4310         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4311                 sched.sysmonwait.Store(false)
4312                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4313         }
4314         unlock(&sched.lock)
4315         if pp != nil {
4316                 acquirep(pp)
4317                 return true
4318         }
4319         return false
4320 }
4321
4322 // exitsyscall slow path on g0.
4323 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4324 //
4325 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4326 //
4327 //go:nowritebarrierrec
4328 func exitsyscall0(gp *g) {
4329         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4330         dropg()
4331         lock(&sched.lock)
4332         var pp *p
4333         if schedEnabled(gp) {
4334                 pp, _ = pidleget(0)
4335         }
4336         var locked bool
4337         if pp == nil {
4338                 globrunqput(gp)
4339
4340                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4341                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4342                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4343                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4344                 // locked.
4345                 locked = gp.lockedm != 0
4346         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4347                 sched.sysmonwait.Store(false)
4348                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4349         }
4350         unlock(&sched.lock)
4351         if pp != nil {
4352                 acquirep(pp)
4353                 execute(gp, false) // Never returns.
4354         }
4355         if locked {
4356                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4357                 //
4358                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4359                 // before entersyscall.
4360                 stoplockedm()
4361                 execute(gp, false) // Never returns.
4362         }
4363         stopm()
4364         schedule() // Never returns.
4365 }
4366
4367 // Called from syscall package before fork.
4368 //
4369 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4370 //go:nosplit
4371 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4372         gp := getg().m.curg
4373
4374         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4375         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4376         // group. See issue #18600.
4377         gp.m.locks++
4378         sigsave(&gp.m.sigmask)
4379         sigblock(false)
4380
4381         // This function is called before fork in syscall package.
4382         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4383         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4384         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4385         gp.stackguard0 = stackFork
4386 }
4387
4388 // Called from syscall package after fork in parent.
4389 //
4390 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4391 //go:nosplit
4392 func syscall_runtime_AfterFork() {
4393         gp := getg().m.curg
4394
4395         // See the comments in beforefork.
4396         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4397
4398         msigrestore(gp.m.sigmask)
4399
4400         gp.m.locks--
4401 }
4402
4403 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4404 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4405 var inForkedChild bool
4406
4407 // Called from syscall package after fork in child.
4408 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4409 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4410 //
4411 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4412 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4413 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4414 //
4415 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4416 //go:nosplit
4417 //go:nowritebarrierrec
4418 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4419         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4420         // because we are going to change it back. There is no race here,
4421         // because if we are sharing address space with the parent process,
4422         // then the parent process can not be running concurrently.
4423         inForkedChild = true
4424
4425         clearSignalHandlers()
4426
4427         // When we are the child we are the only thread running,
4428         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4429         msigrestore(getg().m.sigmask)
4430
4431         inForkedChild = false
4432 }
4433
4434 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4435 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4436 // For #41702.
4437 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4438
4439 // Called from syscall package before Exec.
4440 //
4441 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4442 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4443         // Prevent thread creation during exec.
4444         execLock.lock()
4445
4446         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4447         // be received. See issue #41702.
4448         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4449                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4450                         osyield()
4451                 }
4452         }
4453 }
4454
4455 // Called from syscall package after Exec.
4456 //
4457 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4458 func syscall_runtime_AfterExec() {
4459         execLock.unlock()
4460 }
4461
4462 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4463 func malg(stacksize int32) *g {
4464         newg := new(g)
4465         if stacksize >= 0 {
4466                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4467                 systemstack(func() {
4468                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4469                 })
4470                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4471                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4472                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4473                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4474                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4475         }
4476         return newg
4477 }
4478
4479 // Create a new g running fn.
4480 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4481 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4482 func newproc(fn *funcval) {
4483         gp := getg()
4484         pc := getcallerpc()
4485         systemstack(func() {
4486                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4487
4488                 pp := getg().m.p.ptr()
4489                 runqput(pp, newg, true)
4490
4491                 if mainStarted {
4492                         wakep()
4493                 }
4494         })
4495 }
4496
4497 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4498 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4499 // for adding the new g to the scheduler.
4500 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4501         if fn == nil {
4502                 fatal("go of nil func value")
4503         }
4504
4505         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4506         pp := mp.p.ptr()
4507         newg := gfget(pp)
4508         if newg == nil {
4509                 newg = malg(stackMin)
4510                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4511                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4512         }
4513         if newg.stack.hi == 0 {
4514                 throw("newproc1: newg missing stack")
4515         }
4516
4517         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4518                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4519         }
4520
4521         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4522         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4523         sp := newg.stack.hi - totalSize
4524         spArg := sp
4525         if usesLR {
4526                 // caller's LR
4527                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4528                 prepGoExitFrame(sp)
4529                 spArg += sys.MinFrameSize
4530         }
4531
4532         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4533         newg.sched.sp = sp
4534         newg.stktopsp = sp
4535         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4536         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4537         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4538         newg.parentGoid = callergp.goid
4539         newg.gopc = callerpc
4540         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4541         newg.startpc = fn.fn
4542         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4543                 sched.ngsys.Add(1)
4544         } else {
4545                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4546                 if mp.curg != nil {
4547                         newg.labels = mp.curg.labels
4548                 }
4549                 if goroutineProfile.active {
4550                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4551                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4552                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4553                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4554                         // _Gdead.
4555                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4556                 }
4557         }
4558         // Track initial transition?
4559         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4560         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4561                 newg.tracking = true
4562         }
4563         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4564         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4565
4566         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4567                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4568                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4569                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4570                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4571                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4572                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4573         }
4574         newg.goid = pp.goidcache
4575         pp.goidcache++
4576         if raceenabled {
4577                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4578                 newg.raceignore = 0
4579                 if newg.labels != nil {
4580                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4581                         // with the reads in the signal handler.
4582                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4583                 }
4584         }
4585         if traceEnabled() {
4586                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4587         }
4588         releasem(mp)
4589
4590         return newg
4591 }
4592
4593 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4594 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4595 // a g being created.
4596 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4597         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4598         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4599                 return nil
4600         }
4601         var callerAncestors []ancestorInfo
4602         if callergp.ancestors != nil {
4603                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4604         }
4605         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4606         if n > debug.tracebackancestors {
4607                 n = debug.tracebackancestors
4608         }
4609         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4610         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4611
4612         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4613         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4614         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4615         copy(ipcs, pcs[:])
4616         ancestors[0] = ancestorInfo{
4617                 pcs:  ipcs,
4618                 goid: callergp.goid,
4619                 gopc: callergp.gopc,
4620         }
4621
4622         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4623         *ancestorsp = ancestors
4624         return ancestorsp
4625 }
4626
4627 // Put on gfree list.
4628 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4629 func gfput(pp *p, gp *g) {
4630         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4631                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4632         }
4633
4634         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4635
4636         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4637                 // non-standard stack size - free it.
4638                 stackfree(gp.stack)
4639                 gp.stack.lo = 0
4640                 gp.stack.hi = 0
4641                 gp.stackguard0 = 0
4642         }
4643
4644         pp.gFree.push(gp)
4645         pp.gFree.n++
4646         if pp.gFree.n >= 64 {
4647                 var (
4648                         inc      int32
4649                         stackQ   gQueue
4650                         noStackQ gQueue
4651                 )
4652                 for pp.gFree.n >= 32 {
4653                         gp := pp.gFree.pop()
4654                         pp.gFree.n--
4655                         if gp.stack.lo == 0 {
4656                                 noStackQ.push(gp)
4657                         } else {
4658                                 stackQ.push(gp)
4659                         }
4660                         inc++
4661                 }
4662                 lock(&sched.gFree.lock)
4663                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4664                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4665                 sched.gFree.n += inc
4666                 unlock(&sched.gFree.lock)
4667         }
4668 }
4669
4670 // Get from gfree list.
4671 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4672 func gfget(pp *p) *g {
4673 retry:
4674         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4675                 lock(&sched.gFree.lock)
4676                 // Move a batch of free Gs to the P.
4677                 for pp.gFree.n < 32 {
4678                         // Prefer Gs with stacks.
4679                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4680                         if gp == nil {
4681                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4682                                 if gp == nil {
4683                                         break
4684                                 }
4685                         }
4686                         sched.gFree.n--
4687                         pp.gFree.push(gp)
4688                         pp.gFree.n++
4689                 }
4690                 unlock(&sched.gFree.lock)
4691                 goto retry
4692         }
4693         gp := pp.gFree.pop()
4694         if gp == nil {
4695                 return nil
4696         }
4697         pp.gFree.n--
4698         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4699                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4700                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4701                 // the right size has changed since then.
4702                 systemstack(func() {
4703                         stackfree(gp.stack)
4704                         gp.stack.lo = 0
4705                         gp.stack.hi = 0
4706                         gp.stackguard0 = 0
4707                 })
4708         }
4709         if gp.stack.lo == 0 {
4710                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4711                 systemstack(func() {
4712                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4713                 })
4714                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4715         } else {
4716                 if raceenabled {
4717                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4718                 }
4719                 if msanenabled {
4720                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4721                 }
4722                 if asanenabled {
4723                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4724                 }
4725         }
4726         return gp
4727 }
4728
4729 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4730 func gfpurge(pp *p) {
4731         var (
4732                 inc      int32
4733                 stackQ   gQueue
4734                 noStackQ gQueue
4735         )
4736         for !pp.gFree.empty() {
4737                 gp := pp.gFree.pop()
4738                 pp.gFree.n--
4739                 if gp.stack.lo == 0 {
4740                         noStackQ.push(gp)
4741                 } else {
4742                         stackQ.push(gp)
4743                 }
4744                 inc++
4745         }
4746         lock(&sched.gFree.lock)
4747         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4748         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4749         sched.gFree.n += inc
4750         unlock(&sched.gFree.lock)
4751 }
4752
4753 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4754 func Breakpoint() {
4755         breakpoint()
4756 }
4757
4758 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4759 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4760 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4761 //
4762 //go:nosplit
4763 func dolockOSThread() {
4764         if GOARCH == "wasm" {
4765                 return // no threads on wasm yet
4766         }
4767         gp := getg()
4768         gp.m.lockedg.set(gp)
4769         gp.lockedm.set(gp.m)
4770 }
4771
4772 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4773 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4774 // and no other goroutine will execute in it,
4775 // until the calling goroutine has made as many calls to
4776 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4777 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4778 // the thread will be terminated.
4779 //
4780 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4781 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4782 // that thread.
4783 //
4784 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4785 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4786 //
4787 //go:nosplit
4788 func LockOSThread() {
4789         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4790                 // If we need to start a new thread from the locked
4791                 // thread, we need the template thread. Start it now
4792                 // while we're in a known-good state.
4793                 startTemplateThread()
4794         }
4795         gp := getg()
4796         gp.m.lockedExt++
4797         if gp.m.lockedExt == 0 {
4798                 gp.m.lockedExt--
4799                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4800         }
4801         dolockOSThread()
4802 }
4803
4804 //go:nosplit
4805 func lockOSThread() {
4806         getg().m.lockedInt++
4807         dolockOSThread()
4808 }
4809
4810 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4811 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4812 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4813 //
4814 //go:nosplit
4815 func dounlockOSThread() {
4816         if GOARCH == "wasm" {
4817                 return // no threads on wasm yet
4818         }
4819         gp := getg()
4820         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4821                 return
4822         }
4823         gp.m.lockedg = 0
4824         gp.lockedm = 0
4825 }
4826
4827 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4828 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4829 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4830 // its fixed operating system thread.
4831 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4832 //
4833 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4834 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4835 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4836 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4837 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4838 // hence the thread) exits.
4839 //
4840 //go:nosplit
4841 func UnlockOSThread() {
4842         gp := getg()
4843         if gp.m.lockedExt == 0 {
4844                 return
4845         }
4846         gp.m.lockedExt--
4847         dounlockOSThread()
4848 }
4849
4850 //go:nosplit
4851 func unlockOSThread() {
4852         gp := getg()
4853         if gp.m.lockedInt == 0 {
4854                 systemstack(badunlockosthread)
4855         }
4856         gp.m.lockedInt--
4857         dounlockOSThread()
4858 }
4859
4860 func badunlockosthread() {
4861         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4862 }
4863
4864 func gcount() int32 {
4865         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4866         for _, pp := range allp {
4867                 n -= pp.gFree.n
4868         }
4869
4870         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4871         // But at least the current goroutine is running.
4872         if n < 1 {
4873                 n = 1
4874         }
4875         return n
4876 }
4877
4878 func mcount() int32 {
4879         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4880 }
4881
4882 var prof struct {
4883         signalLock atomic.Uint32
4884
4885         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4886         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4887         hz atomic.Int32
4888 }
4889
4890 func _System()                    { _System() }
4891 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4892 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4893 func _GC()                        { _GC() }
4894 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4895 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4896
4897 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4898 // Called by the signal handler, may run during STW.
4899 //
4900 //go:nowritebarrierrec
4901 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4902         if prof.hz.Load() == 0 {
4903                 return
4904         }
4905
4906         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4907         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4908         // and the call to cpuprof.add, below.
4909         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4910                 return
4911         }
4912
4913         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4914         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4915         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4916         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4917         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4918         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4919         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4920                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4921                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4922                                 cpuprof.lostAtomic++
4923                                 return
4924                         }
4925                 }
4926                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4927                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4928                         // helpers on arm < 7. See
4929                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4930                         cpuprof.lostAtomic++
4931                         return
4932                 }
4933         }
4934
4935         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4936         // Set a trap in case the code does allocate.
4937         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4938         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4939         // In fact mp may not even be stopped.
4940         // See golang.org/issue/17165.
4941         getg().m.mallocing++
4942
4943         var u unwinder
4944         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4945         n := 0
4946         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4947                 cgoOff := 0
4948                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4949                 // interrupting other code that is fiddling with
4950                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4951                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4952                 // about any other code interrupting us.
4953                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4954                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4955                                 cgoOff++
4956                         }
4957                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4958                         mp.cgoCallers[0] = 0
4959                 }
4960
4961                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4962                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4963         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4964                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4965                 // Collect Go stack that leads to the call.
4966                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4967         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4968                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4969                 // Collect Go stack that leads to the call.
4970                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4971         } else {
4972                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4973         }
4974         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4975
4976         if n <= 0 {
4977                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4978                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4979                 n = 2
4980                 if inVDSOPage(pc) {
4981                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4982                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4983                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4984                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4985                 }
4986                 stk[0] = pc
4987                 if mp.preemptoff != "" {
4988                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4989                 } else {
4990                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4991                 }
4992         }
4993
4994         if prof.hz.Load() != 0 {
4995                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4996                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4997                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4998                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4999                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
5000                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
5001                 }
5002                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
5003
5004                 gprof := gp
5005                 var pp *p
5006                 if gp != nil && gp.m != nil {
5007                         if gp.m.curg != nil {
5008                                 gprof = gp.m.curg
5009                         }
5010                         pp = gp.m.p.ptr()
5011                 }
5012                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
5013         }
5014         getg().m.mallocing--
5015 }
5016
5017 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
5018 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
5019 func setcpuprofilerate(hz int32) {
5020         // Force sane arguments.
5021         if hz < 0 {
5022                 hz = 0
5023         }
5024
5025         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
5026         // that has profiling enabled.
5027         gp := getg()
5028         gp.m.locks++
5029
5030         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
5031         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
5032         // it would deadlock.
5033         setThreadCPUProfiler(0)
5034
5035         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
5036                 osyield()
5037         }
5038         if prof.hz.Load() != hz {
5039                 setProcessCPUProfiler(hz)
5040                 prof.hz.Store(hz)
5041         }
5042         prof.signalLock.Store(0)
5043
5044         lock(&sched.lock)
5045         sched.profilehz = hz
5046         unlock(&sched.lock)
5047
5048         if hz != 0 {
5049                 setThreadCPUProfiler(hz)
5050         }
5051
5052         gp.m.locks--
5053 }
5054
5055 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
5056 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
5057 func (pp *p) init(id int32) {
5058         pp.id = id
5059         pp.status = _Pgcstop
5060         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5061         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5062         pp.wbBuf.reset()
5063         if pp.mcache == nil {
5064                 if id == 0 {
5065                         if mcache0 == nil {
5066                                 throw("missing mcache?")
5067                         }
5068                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
5069                         // mcache0: the one with ID 0.
5070                         pp.mcache = mcache0
5071                 } else {
5072                         pp.mcache = allocmcache()
5073                 }
5074         }
5075         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
5076                 if id == 0 {
5077                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
5078                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
5079                 } else {
5080                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
5081                 }
5082         }
5083         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
5084
5085         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
5086         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
5087         timerpMask.set(id)
5088         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
5089         // running if it is P 0 on startup.
5090         idlepMask.clear(id)
5091 }
5092
5093 // destroy releases all of the resources associated with pp and
5094 // transitions it to status _Pdead.
5095 //
5096 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
5097 func (pp *p) destroy() {
5098         assertLockHeld(&sched.lock)
5099         assertWorldStopped()
5100
5101         // Move all runnable goroutines to the global queue
5102         for pp.runqhead != pp.runqtail {
5103                 // Pop from tail of local queue
5104                 pp.runqtail--
5105                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5106                 // Push onto head of global queue
5107                 globrunqputhead(gp)
5108         }
5109         if pp.runnext != 0 {
5110                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
5111                 pp.runnext = 0
5112         }
5113         if len(pp.timers) > 0 {
5114                 plocal := getg().m.p.ptr()
5115                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
5116                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
5117                 // This is the only case where we hold the timersLock of
5118                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
5119                 lock(&plocal.timersLock)
5120                 lock(&pp.timersLock)
5121                 moveTimers(plocal, pp.timers)
5122                 pp.timers = nil
5123                 pp.numTimers.Store(0)
5124                 pp.deletedTimers.Store(0)
5125                 pp.timer0When.Store(0)
5126                 unlock(&pp.timersLock)
5127                 unlock(&plocal.timersLock)
5128         }
5129         // Flush p's write barrier buffer.
5130         if gcphase != _GCoff {
5131                 wbBufFlush1(pp)
5132                 pp.gcw.dispose()
5133         }
5134         for i := range pp.sudogbuf {
5135                 pp.sudogbuf[i] = nil
5136         }
5137         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5138         pp.pinnerCache = nil
5139         for j := range pp.deferpoolbuf {
5140                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
5141         }
5142         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5143         systemstack(func() {
5144                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
5145                         // Safe to call since the world is stopped.
5146                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
5147                 }
5148                 pp.mspancache.len = 0
5149                 lock(&mheap_.lock)
5150                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
5151                 unlock(&mheap_.lock)
5152         })
5153         freemcache(pp.mcache)
5154         pp.mcache = nil
5155         gfpurge(pp)
5156         traceProcFree(pp)
5157         if raceenabled {
5158                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
5159                         // The race detector code uses a callback to fetch
5160                         // the proc context, so arrange for that callback
5161                         // to see the right thing.
5162                         // This hack only works because we are the only
5163                         // thread running.
5164                         mp := getg().m
5165                         phold := mp.p.ptr()
5166                         mp.p.set(pp)
5167
5168                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
5169                         pp.timerRaceCtx = 0
5170
5171                         mp.p.set(phold)
5172                 }
5173                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
5174                 pp.raceprocctx = 0
5175         }
5176         pp.gcAssistTime = 0
5177         pp.status = _Pdead
5178 }
5179
5180 // Change number of processors.
5181 //
5182 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5183 //
5184 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5185 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5186 //
5187 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5188 func procresize(nprocs int32) *p {
5189         assertLockHeld(&sched.lock)
5190         assertWorldStopped()
5191
5192         old := gomaxprocs
5193         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5194                 throw("procresize: invalid arg")
5195         }
5196         if traceEnabled() {
5197                 traceGomaxprocs(nprocs)
5198         }
5199
5200         // update statistics
5201         now := nanotime()
5202         if sched.procresizetime != 0 {
5203                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5204         }
5205         sched.procresizetime = now
5206
5207         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5208
5209         // Grow allp if necessary.
5210         if nprocs > int32(len(allp)) {
5211                 // Synchronize with retake, which could be running
5212                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5213                 lock(&allpLock)
5214                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5215                         allp = allp[:nprocs]
5216                 } else {
5217                         nallp := make([]*p, nprocs)
5218                         // Copy everything up to allp's cap so we
5219                         // never lose old allocated Ps.
5220                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5221                         allp = nallp
5222                 }
5223
5224                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5225                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5226                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5227                 } else {
5228                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5229                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5230                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5231                         idlepMask = nidlepMask
5232
5233                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5234                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5235                         timerpMask = ntimerpMask
5236                 }
5237                 unlock(&allpLock)
5238         }
5239
5240         // initialize new P's
5241         for i := old; i < nprocs; i++ {
5242                 pp := allp[i]
5243                 if pp == nil {
5244                         pp = new(p)
5245                 }
5246                 pp.init(i)
5247                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5248         }
5249
5250         gp := getg()
5251         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5252                 // continue to use the current P
5253                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5254                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5255         } else {
5256                 // release the current P and acquire allp[0].
5257                 //
5258                 // We must do this before destroying our current P
5259                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5260                 // need to do that from a valid P.
5261                 if gp.m.p != 0 {
5262                         if traceEnabled() {
5263                                 // Pretend that we were descheduled
5264                                 // and then scheduled again to keep
5265                                 // the trace sane.
5266                                 traceGoSched()
5267                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5268                         }
5269                         gp.m.p.ptr().m = 0
5270                 }
5271                 gp.m.p = 0
5272                 pp := allp[0]
5273                 pp.m = 0
5274                 pp.status = _Pidle
5275                 acquirep(pp)
5276                 if traceEnabled() {
5277                         traceGoStart()
5278                 }
5279         }
5280
5281         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5282         mcache0 = nil
5283
5284         // release resources from unused P's
5285         for i := nprocs; i < old; i++ {
5286                 pp := allp[i]
5287                 pp.destroy()
5288                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5289         }
5290
5291         // Trim allp.
5292         if int32(len(allp)) != nprocs {
5293                 lock(&allpLock)
5294                 allp = allp[:nprocs]
5295                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5296                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5297                 unlock(&allpLock)
5298         }
5299
5300         var runnablePs *p
5301         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5302                 pp := allp[i]
5303                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5304                         continue
5305                 }
5306                 pp.status = _Pidle
5307                 if runqempty(pp) {
5308                         pidleput(pp, now)
5309                 } else {
5310                         pp.m.set(mget())
5311                         pp.link.set(runnablePs)
5312                         runnablePs = pp
5313                 }
5314         }
5315         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5316         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5317         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5318         if old != nprocs {
5319                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5320                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5321         }
5322         return runnablePs
5323 }
5324
5325 // Associate p and the current m.
5326 //
5327 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5328 // isn't because it immediately acquires pp.
5329 //
5330 //go:yeswritebarrierrec
5331 func acquirep(pp *p) {
5332         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5333         wirep(pp)
5334
5335         // Have p; write barriers now allowed.
5336
5337         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5338         // from a potentially stale mcache.
5339         pp.mcache.prepareForSweep()
5340
5341         if traceEnabled() {
5342                 traceProcStart()
5343         }
5344 }
5345
5346 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5347 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5348 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5349 //
5350 //go:nowritebarrierrec
5351 //go:nosplit
5352 func wirep(pp *p) {
5353         gp := getg()
5354
5355         if gp.m.p != 0 {
5356                 throw("wirep: already in go")
5357         }
5358         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5359                 id := int64(0)
5360                 if pp.m != 0 {
5361                         id = pp.m.ptr().id
5362                 }
5363                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5364                 throw("wirep: invalid p state")
5365         }
5366         gp.m.p.set(pp)
5367         pp.m.set(gp.m)
5368         pp.status = _Prunning
5369 }
5370
5371 // Disassociate p and the current m.
5372 func releasep() *p {
5373         gp := getg()
5374
5375         if gp.m.p == 0 {
5376                 throw("releasep: invalid arg")
5377         }
5378         pp := gp.m.p.ptr()
5379         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5380                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5381                 throw("releasep: invalid p state")
5382         }
5383         if traceEnabled() {
5384                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5385         }
5386         gp.m.p = 0
5387         pp.m = 0
5388         pp.status = _Pidle
5389         return pp
5390 }
5391
5392 func incidlelocked(v int32) {
5393         lock(&sched.lock)
5394         sched.nmidlelocked += v
5395         if v > 0 {
5396                 checkdead()
5397         }
5398         unlock(&sched.lock)
5399 }
5400
5401 // Check for deadlock situation.
5402 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5403 // sched.lock must be held.
5404 func checkdead() {
5405         assertLockHeld(&sched.lock)
5406
5407         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5408         // there are no running goroutines. The calling program is
5409         // assumed to be running.
5410         if islibrary || isarchive {
5411                 return
5412         }
5413
5414         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5415         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5416         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5417         // except that there is a thread that will call exit soon.
5418         if panicking.Load() > 0 {
5419                 return
5420         }
5421
5422         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5423         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5424         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5425         // for details.)
5426         var run0 int32
5427         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5428                 run0 = 1
5429         }
5430
5431         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5432         if run > run0 {
5433                 return
5434         }
5435         if run < 0 {
5436                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5437                 unlock(&sched.lock)
5438                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5439         }
5440
5441         grunning := 0
5442         forEachG(func(gp *g) {
5443                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5444                         return
5445                 }
5446                 s := readgstatus(gp)
5447                 switch s &^ _Gscan {
5448                 case _Gwaiting,
5449                         _Gpreempted:
5450                         grunning++
5451                 case _Grunnable,
5452                         _Grunning,
5453                         _Gsyscall:
5454                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5455                         unlock(&sched.lock)
5456                         throw("checkdead: runnable g")
5457                 }
5458         })
5459         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5460                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5461                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5462         }
5463
5464         // Maybe jump time forward for playground.
5465         if faketime != 0 {
5466                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5467                         faketime = when
5468
5469                         // Start an M to steal the timer.
5470                         pp, _ := pidleget(faketime)
5471                         if pp == nil {
5472                                 // There should always be a free P since
5473                                 // nothing is running.
5474                                 unlock(&sched.lock)
5475                                 throw("checkdead: no p for timer")
5476                         }
5477                         mp := mget()
5478                         if mp == nil {
5479                                 // There should always be a free M since
5480                                 // nothing is running.
5481                                 unlock(&sched.lock)
5482                                 throw("checkdead: no m for timer")
5483                         }
5484                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5485                         // explicit, but since this is the only M it would
5486                         // become spinning on its own anyways.
5487                         sched.nmspinning.Add(1)
5488                         mp.spinning = true
5489                         mp.nextp.set(pp)
5490                         notewakeup(&mp.park)
5491                         return
5492                 }
5493         }
5494
5495         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5496         for _, pp := range allp {
5497                 if len(pp.timers) > 0 {
5498                         return
5499                 }
5500         }
5501
5502         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5503         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5504 }
5505
5506 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5507 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5508 // is forced to run.
5509 //
5510 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5511 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5512
5513 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5514 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5515 var needSysmonWorkaround bool = false
5516
5517 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5518 //
5519 //go:nowritebarrierrec
5520 func sysmon() {
5521         lock(&sched.lock)
5522         sched.nmsys++
5523         checkdead()
5524         unlock(&sched.lock)
5525
5526         lasttrace := int64(0)
5527         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5528         delay := uint32(0)
5529
5530         for {
5531                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5532                         delay = 20
5533                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5534                         delay *= 2
5535                 }
5536                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5537                         delay = 10 * 1000
5538                 }
5539                 usleep(delay)
5540
5541                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5542                 // it can print that information at the right time.
5543                 //
5544                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5545                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5546                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5547                 //
5548                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5549                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5550                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5551                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5552                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5553                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5554                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5555                 // most of their time sleeping.
5556                 now := nanotime()
5557                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5558                         lock(&sched.lock)
5559                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5560                                 syscallWake := false
5561                                 next := timeSleepUntil()
5562                                 if next > now {
5563                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5564                                         unlock(&sched.lock)
5565                                         // Make wake-up period small enough
5566                                         // for the sampling to be correct.
5567                                         sleep := forcegcperiod / 2
5568                                         if next-now < sleep {
5569                                                 sleep = next - now
5570                                         }
5571                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5572                                         if shouldRelax {
5573                                                 osRelax(true)
5574                                         }
5575                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5576                                         if shouldRelax {
5577                                                 osRelax(false)
5578                                         }
5579                                         lock(&sched.lock)
5580                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5581                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5582                                 }
5583                                 if syscallWake {
5584                                         idle = 0
5585                                         delay = 20
5586                                 }
5587                         }
5588                         unlock(&sched.lock)
5589                 }
5590
5591                 lock(&sched.sysmonlock)
5592                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5593                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5594                 now = nanotime()
5595
5596                 // trigger libc interceptors if needed
5597                 if *cgo_yield != nil {
5598                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5599                 }
5600                 // poll network if not polled for more than 10ms
5601                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5602                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5603                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5604                         list, delta := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5605                         if !list.empty() {
5606                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5607                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5608                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5609                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5610                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5611                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5612                                 // and reports deadlock.
5613                                 incidlelocked(-1)
5614                                 injectglist(&list)
5615                                 incidlelocked(1)
5616                                 netpollAdjustWaiters(delta)
5617                         }
5618                 }
5619                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5620                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5621                         // expiration, so we typically don't have to worry
5622                         // about starting an M to service timers. (Note that
5623                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5624                         // starts running again when that timer expiration may
5625                         // cause Go code to run again).
5626                         //
5627                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5628                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5629                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5630                         // overrun, then startm to get something to handle the
5631                         // timer.
5632                         //
5633                         // See issue 42515 and
5634                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5635                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5636                                 startm(nil, false, false)
5637                         }
5638                 }
5639                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5640                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5641                         scavenger.wake()
5642                 }
5643                 // retake P's blocked in syscalls
5644                 // and preempt long running G's
5645                 if retake(now) != 0 {
5646                         idle = 0
5647                 } else {
5648                         idle++
5649                 }
5650                 // check if we need to force a GC
5651                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5652                         lock(&forcegc.lock)
5653                         forcegc.idle.Store(false)
5654                         var list gList
5655                         list.push(forcegc.g)
5656                         injectglist(&list)
5657                         unlock(&forcegc.lock)
5658                 }
5659                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5660                         lasttrace = now
5661                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5662                 }
5663                 unlock(&sched.sysmonlock)
5664         }
5665 }
5666
5667 type sysmontick struct {
5668         schedtick   uint32
5669         schedwhen   int64
5670         syscalltick uint32
5671         syscallwhen int64
5672 }
5673
5674 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5675 // preempted.
5676 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5677
5678 func retake(now int64) uint32 {
5679         n := 0
5680         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5681         // uncontended unless we're already stopping the world.
5682         lock(&allpLock)
5683         // We can't use a range loop over allp because we may
5684         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5685         // allp each time around the loop.
5686         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5687                 pp := allp[i]
5688                 if pp == nil {
5689                         // This can happen if procresize has grown
5690                         // allp but not yet created new Ps.
5691                         continue
5692                 }
5693                 pd := &pp.sysmontick
5694                 s := pp.status
5695                 sysretake := false
5696                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5697                         // Preempt G if it's running for too long.
5698                         t := int64(pp.schedtick)
5699                         if int64(pd.schedtick) != t {
5700                                 pd.schedtick = uint32(t)
5701                                 pd.schedwhen = now
5702                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5703                                 preemptone(pp)
5704                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5705                                 // work, because there is no M wired to P.
5706                                 sysretake = true
5707                         }
5708                 }
5709                 if s == _Psyscall {
5710                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5711                         t := int64(pp.syscalltick)
5712                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5713                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5714                                 pd.syscallwhen = now
5715                                 continue
5716                         }
5717                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5718                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5719                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5720                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5721                                 continue
5722                         }
5723                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5724                         unlock(&allpLock)
5725                         // Need to decrement number of idle locked M's
5726                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5727                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5728                         // increment nmidle and report deadlock.
5729                         incidlelocked(-1)
5730                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5731                                 if traceEnabled() {
5732                                         traceGoSysBlock(pp)
5733                                         traceProcStop(pp)
5734                                 }
5735                                 n++
5736                                 pp.syscalltick++
5737                                 handoffp(pp)
5738                         }
5739                         incidlelocked(1)
5740                         lock(&allpLock)
5741                 }
5742         }
5743         unlock(&allpLock)
5744         return uint32(n)
5745 }
5746
5747 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5748 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5749 // processor just started running it.
5750 // No locks need to be held.
5751 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5752 func preemptall() bool {
5753         res := false
5754         for _, pp := range allp {
5755                 if pp.status != _Prunning {
5756                         continue
5757                 }
5758                 if preemptone(pp) {
5759                         res = true
5760                 }
5761         }
5762         return res
5763 }
5764
5765 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5766 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5767 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5768 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5769 // simultaneously executing newstack.
5770 // No lock needs to be held.
5771 // Returns true if preemption request was issued.
5772 // The actual preemption will happen at some point in the future
5773 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5774 // Grunning
5775 func preemptone(pp *p) bool {
5776         mp := pp.m.ptr()
5777         if mp == nil || mp == getg().m {
5778                 return false
5779         }
5780         gp := mp.curg
5781         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5782                 return false
5783         }
5784
5785         gp.preempt = true
5786
5787         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5788         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5789         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5790         // preemption into the normal stack overflow check.
5791         gp.stackguard0 = stackPreempt
5792
5793         // Request an async preemption of this P.
5794         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5795                 pp.preempt = true
5796                 preemptM(mp)
5797         }
5798
5799         return true
5800 }
5801
5802 var starttime int64
5803
5804 func schedtrace(detailed bool) {
5805         now := nanotime()
5806         if starttime == 0 {
5807                 starttime = now
5808         }
5809
5810         lock(&sched.lock)
5811         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)
5812         if detailed {
5813                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5814         }
5815         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5816         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5817         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5818         for i, pp := range allp {
5819                 mp := pp.m.ptr()
5820                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5821                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5822                 if detailed {
5823                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5824                         if mp != nil {
5825                                 print(mp.id)
5826                         } else {
5827                                 print("nil")
5828                         }
5829                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5830                 } else {
5831                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5832                         // [len1 len2 len3 len4]
5833                         print(" ")
5834                         if i == 0 {
5835                                 print("[")
5836                         }
5837                         print(t - h)
5838                         if i == len(allp)-1 {
5839                                 print("]\n")
5840                         }
5841                 }
5842         }
5843
5844         if !detailed {
5845                 unlock(&sched.lock)
5846                 return
5847         }
5848
5849         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5850                 pp := mp.p.ptr()
5851                 print("  M", mp.id, ": p=")
5852                 if pp != nil {
5853                         print(pp.id)
5854                 } else {
5855                         print("nil")
5856                 }
5857                 print(" curg=")
5858                 if mp.curg != nil {
5859                         print(mp.curg.goid)
5860                 } else {
5861                         print("nil")
5862                 }
5863                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5864                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5865                         print(lockedg.goid)
5866                 } else {
5867                         print("nil")
5868                 }
5869                 print("\n")
5870         }
5871
5872         forEachG(func(gp *g) {
5873                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5874                 if gp.m != nil {
5875                         print(gp.m.id)
5876                 } else {
5877                         print("nil")
5878                 }
5879                 print(" lockedm=")
5880                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5881                         print(lockedm.id)
5882                 } else {
5883                         print("nil")
5884                 }
5885                 print("\n")
5886         })
5887         unlock(&sched.lock)
5888 }
5889
5890 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5891 // goroutines.
5892 //
5893 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5894 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5895 func schedEnableUser(enable bool) {
5896         lock(&sched.lock)
5897         if sched.disable.user == !enable {
5898                 unlock(&sched.lock)
5899                 return
5900         }
5901         sched.disable.user = !enable
5902         if enable {
5903                 n := sched.disable.n
5904                 sched.disable.n = 0
5905                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5906                 unlock(&sched.lock)
5907                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5908                         startm(nil, false, false)
5909                 }
5910         } else {
5911                 unlock(&sched.lock)
5912         }
5913 }
5914
5915 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5916 // false is scheduling of gp is disabled.
5917 //
5918 // sched.lock must be held.
5919 func schedEnabled(gp *g) bool {
5920         assertLockHeld(&sched.lock)
5921
5922         if sched.disable.user {
5923                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5924         }
5925         return true
5926 }
5927
5928 // Put mp on midle list.
5929 // sched.lock must be held.
5930 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5931 //
5932 //go:nowritebarrierrec
5933 func mput(mp *m) {
5934         assertLockHeld(&sched.lock)
5935
5936         mp.schedlink = sched.midle
5937         sched.midle.set(mp)
5938         sched.nmidle++
5939         checkdead()
5940 }
5941
5942 // Try to get an m from midle list.
5943 // sched.lock must be held.
5944 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5945 //
5946 //go:nowritebarrierrec
5947 func mget() *m {
5948         assertLockHeld(&sched.lock)
5949
5950         mp := sched.midle.ptr()
5951         if mp != nil {
5952                 sched.midle = mp.schedlink
5953                 sched.nmidle--
5954         }
5955         return mp
5956 }
5957
5958 // Put gp on the global runnable queue.
5959 // sched.lock must be held.
5960 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5961 //
5962 //go:nowritebarrierrec
5963 func globrunqput(gp *g) {
5964         assertLockHeld(&sched.lock)
5965
5966         sched.runq.pushBack(gp)
5967         sched.runqsize++
5968 }
5969
5970 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5971 // sched.lock must be held.
5972 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5973 //
5974 //go:nowritebarrierrec
5975 func globrunqputhead(gp *g) {
5976         assertLockHeld(&sched.lock)
5977
5978         sched.runq.push(gp)
5979         sched.runqsize++
5980 }
5981
5982 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5983 // This clears *batch.
5984 // sched.lock must be held.
5985 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5986 //
5987 //go:nowritebarrierrec
5988 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5989         assertLockHeld(&sched.lock)
5990
5991         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5992         sched.runqsize += n
5993         *batch = gQueue{}
5994 }
5995
5996 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5997 // sched.lock must be held.
5998 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5999         assertLockHeld(&sched.lock)
6000
6001         if sched.runqsize == 0 {
6002                 return nil
6003         }
6004
6005         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
6006         if n > sched.runqsize {
6007                 n = sched.runqsize
6008         }
6009         if max > 0 && n > max {
6010                 n = max
6011         }
6012         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
6013                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
6014         }
6015
6016         sched.runqsize -= n
6017
6018         gp := sched.runq.pop()
6019         n--
6020         for ; n > 0; n-- {
6021                 gp1 := sched.runq.pop()
6022                 runqput(pp, gp1, false)
6023         }
6024         return gp
6025 }
6026
6027 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
6028 type pMask []uint32
6029
6030 // read returns true if P id's bit is set.
6031 func (p pMask) read(id uint32) bool {
6032         word := id / 32
6033         mask := uint32(1) << (id % 32)
6034         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
6035 }
6036
6037 // set sets P id's bit.
6038 func (p pMask) set(id int32) {
6039         word := id / 32
6040         mask := uint32(1) << (id % 32)
6041         atomic.Or(&p[word], mask)
6042 }
6043
6044 // clear clears P id's bit.
6045 func (p pMask) clear(id int32) {
6046         word := id / 32
6047         mask := uint32(1) << (id % 32)
6048         atomic.And(&p[word], ^mask)
6049 }
6050
6051 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
6052 //
6053 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
6054 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
6055 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
6056 // between no timers and some timers.
6057 //
6058 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
6059 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
6060 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
6061 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
6062 //
6063 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
6064 //
6065 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
6066 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
6067 //   - Running Ps must always be checked.
6068 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
6069 //     again, even after timer expiration.
6070 //
6071 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
6072 // added at any time.
6073 //
6074 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
6075 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
6076 func updateTimerPMask(pp *p) {
6077         if pp.numTimers.Load() > 0 {
6078                 return
6079         }
6080
6081         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
6082         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
6083         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
6084         lock(&pp.timersLock)
6085         if pp.numTimers.Load() == 0 {
6086                 timerpMask.clear(pp.id)
6087         }
6088         unlock(&pp.timersLock)
6089 }
6090
6091 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
6092 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
6093 //
6094 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
6095 // safe to use p.
6096 //
6097 // sched.lock must be held.
6098 //
6099 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6100 //
6101 //go:nowritebarrierrec
6102 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
6103         assertLockHeld(&sched.lock)
6104
6105         if !runqempty(pp) {
6106                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
6107         }
6108         if now == 0 {
6109                 now = nanotime()
6110         }
6111         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
6112         idlepMask.set(pp.id)
6113         pp.link = sched.pidle
6114         sched.pidle.set(pp)
6115         sched.npidle.Add(1)
6116         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
6117                 throw("must be able to track idle limiter event")
6118         }
6119         return now
6120 }
6121
6122 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6123 //
6124 // sched.lock must be held.
6125 //
6126 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6127 //
6128 //go:nowritebarrierrec
6129 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
6130         assertLockHeld(&sched.lock)
6131
6132         pp := sched.pidle.ptr()
6133         if pp != nil {
6134                 // Timer may get added at any time now.
6135                 if now == 0 {
6136                         now = nanotime()
6137                 }
6138                 timerpMask.set(pp.id)
6139                 idlepMask.clear(pp.id)
6140                 sched.pidle = pp.link
6141                 sched.npidle.Add(-1)
6142                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
6143         }
6144         return pp, now
6145 }
6146
6147 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6148 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
6149 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
6150 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
6151 //
6152 // sched.lock must be held.
6153 //
6154 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6155 //
6156 //go:nowritebarrierrec
6157 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
6158         assertLockHeld(&sched.lock)
6159
6160         pp, now := pidleget(now)
6161         if pp == nil {
6162                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
6163                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
6164                 // Ms that may be preparing to drop their P.
6165                 sched.needspinning.Store(1)
6166                 return nil, now
6167         }
6168
6169         return pp, now
6170 }
6171
6172 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
6173 // It never returns true spuriously.
6174 func runqempty(pp *p) bool {
6175         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
6176         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
6177         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
6178         // does not mean the queue is empty.
6179         for {
6180                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
6181                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6182                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6183                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6184                         return head == tail && runnext == 0
6185                 }
6186         }
6187 }
6188
6189 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6190 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6191 // when running with the race detector.
6192 // The need for this was made obvious by changing the
6193 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6194 // many poorly-written tests.
6195 // With the randomness here, as long as the tests pass
6196 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6197 // assumptions.
6198 const randomizeScheduler = raceenabled
6199
6200 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6201 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6202 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6203 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6204 // Executed only by the owner P.
6205 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6206         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6207                 next = false
6208         }
6209
6210         if next {
6211         retryNext:
6212                 oldnext := pp.runnext
6213                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6214                         goto retryNext
6215                 }
6216                 if oldnext == 0 {
6217                         return
6218                 }
6219                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6220                 gp = oldnext.ptr()
6221         }
6222
6223 retry:
6224         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6225         t := pp.runqtail
6226         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6227                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6228                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6229                 return
6230         }
6231         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6232                 return
6233         }
6234         // the queue is not full, now the put above must succeed
6235         goto retry
6236 }
6237
6238 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6239 // Executed only by the owner P.
6240 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6241         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6242
6243         // First, grab a batch from local queue.
6244         n := t - h
6245         n = n / 2
6246         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6247                 throw("runqputslow: queue is not full")
6248         }
6249         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6250                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6251         }
6252         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6253                 return false
6254         }
6255         batch[n] = gp
6256
6257         if randomizeScheduler {
6258                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6259                         j := fastrandn(i + 1)
6260                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6261                 }
6262         }
6263
6264         // Link the goroutines.
6265         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6266                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6267         }
6268         var q gQueue
6269         q.head.set(batch[0])
6270         q.tail.set(batch[n])
6271
6272         // Now put the batch on global queue.
6273         lock(&sched.lock)
6274         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6275         unlock(&sched.lock)
6276         return true
6277 }
6278
6279 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6280 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6281 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6282 // Executed only by the owner P.
6283 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6284         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6285         t := pp.runqtail
6286         n := uint32(0)
6287         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6288                 gp := q.pop()
6289                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6290                 t++
6291                 n++
6292         }
6293         qsize -= int(n)
6294
6295         if randomizeScheduler {
6296                 off := func(o uint32) uint32 {
6297                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6298                 }
6299                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6300                         j := fastrandn(i + 1)
6301                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6302                 }
6303         }
6304
6305         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6306         if !q.empty() {
6307                 lock(&sched.lock)
6308                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6309                 unlock(&sched.lock)
6310         }
6311 }
6312
6313 // Get g from local runnable queue.
6314 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6315 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6316 // Executed only by the owner P.
6317 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6318         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6319         next := pp.runnext
6320         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6321         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6322         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6323         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6324                 return next.ptr(), true
6325         }
6326
6327         for {
6328                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6329                 t := pp.runqtail
6330                 if t == h {
6331                         return nil, false
6332                 }
6333                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6334                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6335                         return gp, false
6336                 }
6337         }
6338 }
6339
6340 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6341 // Executed only by the owner P.
6342 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6343         oldNext := pp.runnext
6344         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6345                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6346                 n++
6347         }
6348
6349 retry:
6350         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6351         t := pp.runqtail
6352         qn := t - h
6353         if qn == 0 {
6354                 return
6355         }
6356         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6357                 goto retry
6358         }
6359
6360         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6361                 goto retry
6362         }
6363
6364         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6365         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6366         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6367         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6368         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6369         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6370         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6371         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6372                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6373                 drainQ.pushBack(gp)
6374                 n++
6375         }
6376         return
6377 }
6378
6379 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6380 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6381 // Returns number of grabbed goroutines.
6382 // Can be executed by any P.
6383 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6384         for {
6385                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6386                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6387                 n := t - h
6388                 n = n - n/2
6389                 if n == 0 {
6390                         if stealRunNextG {
6391                                 // Try to steal from pp.runnext.
6392                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6393                                         if pp.status == _Prunning {
6394                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6395                                                 // we are about to steal.
6396                                                 // The important use case here is when the g running
6397                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6398                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6399                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6400                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6401                                                 // between different Ps.
6402                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6403                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6404                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6405                                                         usleep(3)
6406                                                 } else {
6407                                                         // On some platforms system timer granularity is
6408                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6409                                                         // optimization. So just yield.
6410                                                         osyield()
6411                                                 }
6412                                         }
6413                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6414                                                 continue
6415                                         }
6416                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6417                                         return 1
6418                                 }
6419                         }
6420                         return 0
6421                 }
6422                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6423                         continue
6424                 }
6425                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6426                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6427                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6428                 }
6429                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6430                         return n
6431                 }
6432         }
6433 }
6434
6435 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6436 // and put onto local runnable queue of p.
6437 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6438 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6439         t := pp.runqtail
6440         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6441         if n == 0 {
6442                 return nil
6443         }
6444         n--
6445         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6446         if n == 0 {
6447                 return gp
6448         }
6449         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6450         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6451                 throw("runqsteal: runq overflow")
6452         }
6453         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6454         return gp
6455 }
6456
6457 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6458 // be on one gQueue or gList at a time.
6459 type gQueue struct {
6460         head guintptr
6461         tail guintptr
6462 }
6463
6464 // empty reports whether q is empty.
6465 func (q *gQueue) empty() bool {
6466         return q.head == 0
6467 }
6468
6469 // push adds gp to the head of q.
6470 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6471         gp.schedlink = q.head
6472         q.head.set(gp)
6473         if q.tail == 0 {
6474                 q.tail.set(gp)
6475         }
6476 }
6477
6478 // pushBack adds gp to the tail of q.
6479 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6480         gp.schedlink = 0
6481         if q.tail != 0 {
6482                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6483         } else {
6484                 q.head.set(gp)
6485         }
6486         q.tail.set(gp)
6487 }
6488
6489 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6490 // not be used.
6491 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6492         if q2.tail == 0 {
6493                 return
6494         }
6495         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6496         if q.tail != 0 {
6497                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6498         } else {
6499                 q.head = q2.head
6500         }
6501         q.tail = q2.tail
6502 }
6503
6504 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6505 // q is empty.
6506 func (q *gQueue) pop() *g {
6507         gp := q.head.ptr()
6508         if gp != nil {
6509                 q.head = gp.schedlink
6510                 if q.head == 0 {
6511                         q.tail = 0
6512                 }
6513         }
6514         return gp
6515 }
6516
6517 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6518 func (q *gQueue) popList() gList {
6519         stack := gList{q.head}
6520         *q = gQueue{}
6521         return stack
6522 }
6523
6524 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6525 // on one gQueue or gList at a time.
6526 type gList struct {
6527         head guintptr
6528 }
6529
6530 // empty reports whether l is empty.
6531 func (l *gList) empty() bool {
6532         return l.head == 0
6533 }
6534
6535 // push adds gp to the head of l.
6536 func (l *gList) push(gp *g) {
6537         gp.schedlink = l.head
6538         l.head.set(gp)
6539 }
6540
6541 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6542 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6543         if !q.empty() {
6544                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6545                 l.head = q.head
6546         }
6547 }
6548
6549 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6550 func (l *gList) pop() *g {
6551         gp := l.head.ptr()
6552         if gp != nil {
6553                 l.head = gp.schedlink
6554         }
6555         return gp
6556 }
6557
6558 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6559 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6560         lock(&sched.lock)
6561         out = int(sched.maxmcount)
6562         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6563                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6564         } else {
6565                 sched.maxmcount = int32(in)
6566         }
6567         checkmcount()
6568         unlock(&sched.lock)
6569         return
6570 }
6571
6572 //go:nosplit
6573 func procPin() int {
6574         gp := getg()
6575         mp := gp.m
6576
6577         mp.locks++
6578         return int(mp.p.ptr().id)
6579 }
6580
6581 //go:nosplit
6582 func procUnpin() {
6583         gp := getg()
6584         gp.m.locks--
6585 }
6586
6587 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6588 //go:nosplit
6589 func sync_runtime_procPin() int {
6590         return procPin()
6591 }
6592
6593 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6594 //go:nosplit
6595 func sync_runtime_procUnpin() {
6596         procUnpin()
6597 }
6598
6599 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6600 //go:nosplit
6601 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6602         return procPin()
6603 }
6604
6605 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6606 //go:nosplit
6607 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6608         procUnpin()
6609 }
6610
6611 // Active spinning for sync.Mutex.
6612 //
6613 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6614 //go:nosplit
6615 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6616         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6617         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6618         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6619         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6620         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6621         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6622                 return false
6623         }
6624         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6625                 return false
6626         }
6627         return true
6628 }
6629
6630 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6631 //go:nosplit
6632 func sync_runtime_doSpin() {
6633         procyield(active_spin_cnt)
6634 }
6635
6636 var stealOrder randomOrder
6637
6638 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6639 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6640 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6641 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6642 type randomOrder struct {
6643         count    uint32
6644         coprimes []uint32
6645 }
6646
6647 type randomEnum struct {
6648         i     uint32
6649         count uint32
6650         pos   uint32
6651         inc   uint32
6652 }
6653
6654 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6655         ord.count = count
6656         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6657         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6658                 if gcd(i, count) == 1 {
6659                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6660                 }
6661         }
6662 }
6663
6664 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6665         return randomEnum{
6666                 count: ord.count,
6667                 pos:   i % ord.count,
6668                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6669         }
6670 }
6671
6672 func (enum *randomEnum) done() bool {
6673         return enum.i == enum.count
6674 }
6675
6676 func (enum *randomEnum) next() {
6677         enum.i++
6678         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6679 }
6680
6681 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6682         return enum.pos
6683 }
6684
6685 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6686         for b != 0 {
6687                 a, b = b, a%b
6688         }
6689         return a
6690 }
6691
6692 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6693 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6694 type initTask struct {
6695         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6696         nfns  uint32
6697         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6698 }
6699
6700 // inittrace stores statistics for init functions which are
6701 // updated by malloc and newproc when active is true.
6702 var inittrace tracestat
6703
6704 type tracestat struct {
6705         active bool   // init tracing activation status
6706         id     uint64 // init goroutine id
6707         allocs uint64 // heap allocations
6708         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6709 }
6710
6711 func doInit(ts []*initTask) {
6712         for _, t := range ts {
6713                 doInit1(t)
6714         }
6715 }
6716
6717 func doInit1(t *initTask) {
6718         switch t.state {
6719         case 2: // fully initialized
6720                 return
6721         case 1: // initialization in progress
6722                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6723         default: // not initialized yet
6724                 t.state = 1 // initialization in progress
6725
6726                 var (
6727                         start  int64
6728                         before tracestat
6729                 )
6730
6731                 if inittrace.active {
6732                         start = nanotime()
6733                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6734                         before = inittrace
6735                 }
6736
6737                 if t.nfns == 0 {
6738                         // We should have pruned all of these in the linker.
6739                         throw("inittask with no functions")
6740                 }
6741
6742                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6743                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6744                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6745                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6746                         f()
6747                 }
6748
6749                 if inittrace.active {
6750                         end := nanotime()
6751                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6752                         after := inittrace
6753
6754                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6755                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6756
6757                         var sbuf [24]byte
6758                         print("init ", pkg, " @")
6759                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6760                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6761                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6762                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6763                         print("\n")
6764                 }
6765
6766                 t.state = 2 // initialization done
6767         }
6768 }