]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
runtime: avoid initializing MemProfileRate in init function
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118 )
119
120 //go:linkname runtime_inittask runtime..inittask
121 var runtime_inittask initTask
122
123 //go:linkname main_inittask main..inittask
124 var main_inittask initTask
125
126 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
127 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
128 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
129 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
130 var main_init_done chan bool
131
132 //go:linkname main_main main.main
133 func main_main()
134
135 // mainStarted indicates that the main M has started.
136 var mainStarted bool
137
138 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
139 var runtimeInitTime int64
140
141 // Value to use for signal mask for newly created M's.
142 var initSigmask sigset
143
144 // The main goroutine.
145 func main() {
146         mp := getg().m
147
148         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
149         // It must not be used for anything else.
150         mp.g0.racectx = 0
151
152         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
153         // Using decimal instead of binary GB and MB because
154         // they look nicer in the stack overflow failure message.
155         if goarch.PtrSize == 8 {
156                 maxstacksize = 1000000000
157         } else {
158                 maxstacksize = 250000000
159         }
160
161         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
162         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
163         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
164         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
165
166         // Allow newproc to start new Ms.
167         mainStarted = true
168
169         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
170                 systemstack(func() {
171                         newm(sysmon, nil, -1)
172                 })
173         }
174
175         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
176         // during initialization. Most programs won't care, but a few
177         // do require certain calls to be made by the main thread.
178         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
179         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
180         // to preserve the lock.
181         lockOSThread()
182
183         if mp != &m0 {
184                 throw("runtime.main not on m0")
185         }
186
187         // Record when the world started.
188         // Must be before doInit for tracing init.
189         runtimeInitTime = nanotime()
190         if runtimeInitTime == 0 {
191                 throw("nanotime returning zero")
192         }
193
194         if debug.inittrace != 0 {
195                 inittrace.id = getg().goid
196                 inittrace.active = true
197         }
198
199         doInit(&runtime_inittask) // Must be before defer.
200
201         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
202         needUnlock := true
203         defer func() {
204                 if needUnlock {
205                         unlockOSThread()
206                 }
207         }()
208
209         gcenable()
210
211         main_init_done = make(chan bool)
212         if iscgo {
213                 if _cgo_thread_start == nil {
214                         throw("_cgo_thread_start missing")
215                 }
216                 if GOOS != "windows" {
217                         if _cgo_setenv == nil {
218                                 throw("_cgo_setenv missing")
219                         }
220                         if _cgo_unsetenv == nil {
221                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
222                         }
223                 }
224                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
225                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
226                 }
227                 // Start the template thread in case we enter Go from
228                 // a C-created thread and need to create a new thread.
229                 startTemplateThread()
230                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
231         }
232
233         doInit(&main_inittask)
234
235         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
236         // of collecting statistics in malloc and newproc
237         inittrace.active = false
238
239         close(main_init_done)
240
241         needUnlock = false
242         unlockOSThread()
243
244         if isarchive || islibrary {
245                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
246                 // has a main, but it is not executed.
247                 return
248         }
249         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
250         fn()
251         if raceenabled {
252                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
253                 racefini()
254         }
255
256         // Make racy client program work: if panicking on
257         // another goroutine at the same time as main returns,
258         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
259         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
260         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
261                 // Running deferred functions should not take long.
262                 for c := 0; c < 1000; c++ {
263                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
264                                 break
265                         }
266                         Gosched()
267                 }
268         }
269         if panicking.Load() != 0 {
270                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceEvGoStop, 1)
271         }
272         runExitHooks(0)
273
274         exit(0)
275         for {
276                 var x *int32
277                 *x = 0
278         }
279 }
280
281 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
282 //
283 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
284 func os_beforeExit(exitCode int) {
285         runExitHooks(exitCode)
286         if exitCode == 0 && raceenabled {
287                 racefini()
288         }
289 }
290
291 // start forcegc helper goroutine
292 func init() {
293         go forcegchelper()
294 }
295
296 func forcegchelper() {
297         forcegc.g = getg()
298         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
299         for {
300                 lock(&forcegc.lock)
301                 if forcegc.idle.Load() {
302                         throw("forcegc: phase error")
303                 }
304                 forcegc.idle.Store(true)
305                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceEvGoBlock, 1)
306                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
307                 if debug.gctrace > 0 {
308                         println("GC forced")
309                 }
310                 // Time-triggered, fully concurrent.
311                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
312         }
313 }
314
315 //go:nosplit
316
317 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
318 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
319 func Gosched() {
320         checkTimeouts()
321         mcall(gosched_m)
322 }
323
324 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
325 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
326 //
327 //go:nosplit
328 func goschedguarded() {
329         mcall(goschedguarded_m)
330 }
331
332 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
333 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
334 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
335 //
336 //go:nosplit
337 func goschedIfBusy() {
338         if sched.npidle.Load() > 0 {
339                 return
340         }
341         mcall(gosched_m)
342 }
343
344 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
345 // system stack.
346 //
347 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
348 //
349 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
350 // the call to gopark and the call to unlockf.
351 //
352 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
353 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
354 // unless there is external synchronization preventing the G from being
355 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
356 // externally readied.
357 //
358 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
359 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
360 // re-use reasons, add new ones.
361 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
362         if reason != waitReasonSleep {
363                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
364         }
365         mp := acquirem()
366         gp := mp.curg
367         status := readgstatus(gp)
368         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
369                 throw("gopark: bad g status")
370         }
371         mp.waitlock = lock
372         mp.waitunlockf = unlockf
373         gp.waitreason = reason
374         mp.waittraceev = traceEv
375         mp.waittraceskip = traceskip
376         releasem(mp)
377         // can't do anything that might move the G between Ms here.
378         mcall(park_m)
379 }
380
381 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
382 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
383 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceEv byte, traceskip int) {
384         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceEv, traceskip)
385 }
386
387 func goready(gp *g, traceskip int) {
388         systemstack(func() {
389                 ready(gp, traceskip, true)
390         })
391 }
392
393 //go:nosplit
394 func acquireSudog() *sudog {
395         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
396         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
397         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
398         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
399         // in stopTheWorld.
400         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
401         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
402         // which keeps the garbage collector from being invoked.
403         mp := acquirem()
404         pp := mp.p.ptr()
405         if len(pp.sudogcache) == 0 {
406                 lock(&sched.sudoglock)
407                 // First, try to grab a batch from central cache.
408                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
409                         s := sched.sudogcache
410                         sched.sudogcache = s.next
411                         s.next = nil
412                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
413                 }
414                 unlock(&sched.sudoglock)
415                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
416                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
417                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
418                 }
419         }
420         n := len(pp.sudogcache)
421         s := pp.sudogcache[n-1]
422         pp.sudogcache[n-1] = nil
423         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
424         if s.elem != nil {
425                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
426         }
427         releasem(mp)
428         return s
429 }
430
431 //go:nosplit
432 func releaseSudog(s *sudog) {
433         if s.elem != nil {
434                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
435         }
436         if s.isSelect {
437                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
438         }
439         if s.next != nil {
440                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
441         }
442         if s.prev != nil {
443                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
444         }
445         if s.waitlink != nil {
446                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
447         }
448         if s.c != nil {
449                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
450         }
451         gp := getg()
452         if gp.param != nil {
453                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
454         }
455         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
456         pp := mp.p.ptr()
457         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
458                 // Transfer half of local cache to the central cache.
459                 var first, last *sudog
460                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
461                         n := len(pp.sudogcache)
462                         p := pp.sudogcache[n-1]
463                         pp.sudogcache[n-1] = nil
464                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
465                         if first == nil {
466                                 first = p
467                         } else {
468                                 last.next = p
469                         }
470                         last = p
471                 }
472                 lock(&sched.sudoglock)
473                 last.next = sched.sudogcache
474                 sched.sudogcache = first
475                 unlock(&sched.sudoglock)
476         }
477         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
478         releasem(mp)
479 }
480
481 // called from assembly
482 func badmcall(fn func(*g)) {
483         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
484 }
485
486 func badmcall2(fn func(*g)) {
487         throw("runtime: mcall function returned")
488 }
489
490 func badreflectcall() {
491         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
492 }
493
494 var badmorestackg0Msg = "fatal: morestack on g0\n"
495
496 //go:nosplit
497 //go:nowritebarrierrec
498 func badmorestackg0() {
499         sp := stringStructOf(&badmorestackg0Msg)
500         write(2, sp.str, int32(sp.len))
501 }
502
503 var badmorestackgsignalMsg = "fatal: morestack on gsignal\n"
504
505 //go:nosplit
506 //go:nowritebarrierrec
507 func badmorestackgsignal() {
508         sp := stringStructOf(&badmorestackgsignalMsg)
509         write(2, sp.str, int32(sp.len))
510 }
511
512 //go:nosplit
513 func badctxt() {
514         throw("ctxt != 0")
515 }
516
517 func lockedOSThread() bool {
518         gp := getg()
519         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
520 }
521
522 var (
523         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
524         // never shrinks.
525         //
526         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
527         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
528         // variables below.
529         allglock mutex
530         allgs    []*g
531
532         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
533         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
534         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
535         //
536         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
537         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
538         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
539         // all Gs, allglock must be held.
540         //
541         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
542         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
543         // even if it points to a stale array.
544         allglen uintptr
545         allgptr **g
546 )
547
548 func allgadd(gp *g) {
549         if readgstatus(gp) == _Gidle {
550                 throw("allgadd: bad status Gidle")
551         }
552
553         lock(&allglock)
554         allgs = append(allgs, gp)
555         if &allgs[0] != allgptr {
556                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
557         }
558         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
559         unlock(&allglock)
560 }
561
562 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
563 //
564 // The world must be stopped or allglock must be held.
565 func allGsSnapshot() []*g {
566         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
567
568         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
569         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
570         // monotonically and existing entries never change, so we can
571         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
572         // we trim everything past len because that can still change.
573         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
574 }
575
576 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
577 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
578         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
579         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
580         return ptr, length
581 }
582
583 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
584 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
585         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
586 }
587
588 // forEachG calls fn on every G from allgs.
589 //
590 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
591 func forEachG(fn func(gp *g)) {
592         lock(&allglock)
593         for _, gp := range allgs {
594                 fn(gp)
595         }
596         unlock(&allglock)
597 }
598
599 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
600 //
601 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
602 // execution, which may be missed.
603 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
604         ptr, length := atomicAllG()
605         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
606                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
607                 fn(gp)
608         }
609         return
610 }
611
612 const (
613         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
614         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
615         _GoidCacheBatch = 16
616 )
617
618 // cpuinit extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
619 // Unix-like operating systems and calls internal/cpu.Initialize.
620 func cpuinit() {
621         const prefix = "GODEBUG="
622         var env string
623
624         switch GOOS {
625         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
626                 cpu.DebugOptions = true
627
628                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
629                 // GODEBUG directly.
630                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
631                 n := int32(0)
632                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
633                         n++
634                 }
635
636                 for i := int32(0); i < n; i++ {
637                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
638                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
639
640                         if hasPrefix(s, prefix) {
641                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
642                                 break
643                         }
644                 }
645         }
646
647         cpu.Initialize(env)
648
649         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
650         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
651         switch GOARCH {
652         case "386", "amd64":
653                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
654                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
655                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
656
657         case "arm":
658                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
659
660         case "arm64":
661                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
662         }
663 }
664
665 // The bootstrap sequence is:
666 //
667 //      call osinit
668 //      call schedinit
669 //      make & queue new G
670 //      call runtime·mstart
671 //
672 // The new G calls runtime·main.
673 func schedinit() {
674         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
675         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
676         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
677         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
678         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
679         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
680         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
681         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
682         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
683         lockInit(&finlock, lockRankFin)
684         lockInit(&trace.bufLock, lockRankTraceBuf)
685         lockInit(&trace.stringsLock, lockRankTraceStrings)
686         lockInit(&trace.lock, lockRankTrace)
687         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
688         lockInit(&trace.stackTab.lock, lockRankTraceStackTab)
689         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
690         // All of this lock's critical sections should be
691         // extremely short.
692         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
693
694         // raceinit must be the first call to race detector.
695         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
696         gp := getg()
697         if raceenabled {
698                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
699         }
700
701         sched.maxmcount = 10000
702
703         // The world starts stopped.
704         worldStopped()
705
706         moduledataverify()
707         stackinit()
708         mallocinit()
709         cpuinit()      // must run before alginit
710         alginit()      // maps, hash, fastrand must not be used before this call
711         fastrandinit() // must run before mcommoninit
712         mcommoninit(gp.m, -1)
713         modulesinit()   // provides activeModules
714         typelinksinit() // uses maps, activeModules
715         itabsinit()     // uses activeModules
716         stkobjinit()    // must run before GC starts
717
718         sigsave(&gp.m.sigmask)
719         initSigmask = gp.m.sigmask
720
721         goargs()
722         goenvs()
723         parsedebugvars()
724         gcinit()
725
726         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
727         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
728         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
729         // safe to set MemProfileRate to 0.
730         if disableMemoryProfiling {
731                 MemProfileRate = 0
732         }
733
734         lock(&sched.lock)
735         sched.lastpoll.Store(nanotime())
736         procs := ncpu
737         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
738                 procs = n
739         }
740         if procresize(procs) != nil {
741                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
742         }
743         unlock(&sched.lock)
744
745         // World is effectively started now, as P's can run.
746         worldStarted()
747
748         // For cgocheck > 1, we turn on the write barrier at all times
749         // and check all pointer writes. We can't do this until after
750         // procresize because the write barrier needs a P.
751         if debug.cgocheck > 1 {
752                 writeBarrier.cgo = true
753                 writeBarrier.enabled = true
754                 for _, pp := range allp {
755                         pp.wbBuf.reset()
756                 }
757         }
758
759         if buildVersion == "" {
760                 // Condition should never trigger. This code just serves
761                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
762                 buildVersion = "unknown"
763         }
764         if len(modinfo) == 1 {
765                 // Condition should never trigger. This code just serves
766                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
767                 modinfo = ""
768         }
769 }
770
771 func dumpgstatus(gp *g) {
772         thisg := getg()
773         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
774         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
775 }
776
777 // sched.lock must be held.
778 func checkmcount() {
779         assertLockHeld(&sched.lock)
780
781         if mcount() > sched.maxmcount {
782                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
783                 throw("thread exhaustion")
784         }
785 }
786
787 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
788 // considered 'running' by checkdead.
789 //
790 // sched.lock must be held.
791 func mReserveID() int64 {
792         assertLockHeld(&sched.lock)
793
794         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
795                 throw("runtime: thread ID overflow")
796         }
797         id := sched.mnext
798         sched.mnext++
799         checkmcount()
800         return id
801 }
802
803 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
804 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
805         gp := getg()
806
807         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
808         if gp != gp.m.g0 {
809                 callers(1, mp.createstack[:])
810         }
811
812         lock(&sched.lock)
813
814         if id >= 0 {
815                 mp.id = id
816         } else {
817                 mp.id = mReserveID()
818         }
819
820         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
821         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
822         if lo|hi == 0 {
823                 hi = 1
824         }
825         // Same behavior as for 1.17.
826         // TODO: Simplify ths.
827         if goarch.BigEndian {
828                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
829         } else {
830                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
831         }
832
833         mpreinit(mp)
834         if mp.gsignal != nil {
835                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + _StackGuard
836         }
837
838         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
839         // when it is just in a register or thread-local storage.
840         mp.alllink = allm
841
842         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
843         // so we need to publish it safely.
844         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
845         unlock(&sched.lock)
846
847         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
848         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
849                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
850         }
851 }
852
853 func (mp *m) becomeSpinning() {
854         mp.spinning = true
855         sched.nmspinning.Add(1)
856         sched.needspinning.Store(0)
857 }
858
859 var fastrandseed uintptr
860
861 func fastrandinit() {
862         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
863         getRandomData(s)
864 }
865
866 // Mark gp ready to run.
867 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
868         if trace.enabled {
869                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
870         }
871
872         status := readgstatus(gp)
873
874         // Mark runnable.
875         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
876         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
877                 dumpgstatus(gp)
878                 throw("bad g->status in ready")
879         }
880
881         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
882         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
883         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
884         wakep()
885         releasem(mp)
886 }
887
888 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
889 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
890 const freezeStopWait = 0x7fffffff
891
892 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
893 // world.
894 var freezing atomic.Bool
895
896 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
897 // There is no reverse operation, used during crashing.
898 // This function must not lock any mutexes.
899 func freezetheworld() {
900         freezing.Store(true)
901         // stopwait and preemption requests can be lost
902         // due to races with concurrently executing threads,
903         // so try several times
904         for i := 0; i < 5; i++ {
905                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
906                 sched.stopwait = freezeStopWait
907                 sched.gcwaiting.Store(true)
908                 // this should stop running goroutines
909                 if !preemptall() {
910                         break // no running goroutines
911                 }
912                 usleep(1000)
913         }
914         // to be sure
915         usleep(1000)
916         preemptall()
917         usleep(1000)
918 }
919
920 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
921 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
922 //
923 //go:nosplit
924 func readgstatus(gp *g) uint32 {
925         return gp.atomicstatus.Load()
926 }
927
928 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
929 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
930 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
931 // we see an inconsistent state.
932 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
933         success := false
934
935         // Check that transition is valid.
936         switch oldval {
937         default:
938                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
939                 dumpgstatus(gp)
940                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
941         case _Gscanrunnable,
942                 _Gscanwaiting,
943                 _Gscanrunning,
944                 _Gscansyscall,
945                 _Gscanpreempted:
946                 if newval == oldval&^_Gscan {
947                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
948                 }
949         }
950         if !success {
951                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
952                 dumpgstatus(gp)
953                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
954         }
955         releaseLockRank(lockRankGscan)
956 }
957
958 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
959 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
960 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
961         switch oldval {
962         case _Grunnable,
963                 _Grunning,
964                 _Gwaiting,
965                 _Gsyscall:
966                 if newval == oldval|_Gscan {
967                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
968                         if r {
969                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
970                         }
971                         return r
972
973                 }
974         }
975         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
976         throw("castogscanstatus")
977         panic("not reached")
978 }
979
980 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
981 // various latencies on every transition instead of sampling them.
982 var casgstatusAlwaysTrack = false
983
984 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
985 // and casfrom_Gscanstatus instead.
986 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
987 // put it in the Gscan state is finished.
988 //
989 //go:nosplit
990 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
991         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
992                 systemstack(func() {
993                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
994                         throw("casgstatus: bad incoming values")
995                 })
996         }
997
998         acquireLockRank(lockRankGscan)
999         releaseLockRank(lockRankGscan)
1000
1001         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1002         const yieldDelay = 5 * 1000
1003         var nextYield int64
1004
1005         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1006         // GC time to finish and change the state to oldval.
1007         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1008                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1009                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1010                 }
1011                 if i == 0 {
1012                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1013                 }
1014                 if nanotime() < nextYield {
1015                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1016                                 procyield(1)
1017                         }
1018                 } else {
1019                         osyield()
1020                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1021                 }
1022         }
1023
1024         if oldval == _Grunning {
1025                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1026                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1027                         gp.tracking = true
1028                 }
1029                 gp.trackingSeq++
1030         }
1031         if !gp.tracking {
1032                 return
1033         }
1034
1035         // Handle various kinds of tracking.
1036         //
1037         // Currently:
1038         // - Time spent in runnable.
1039         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1040         switch oldval {
1041         case _Grunnable:
1042                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1043                 // time we spent in this state and add it to
1044                 // runnableTime.
1045                 now := nanotime()
1046                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1047                 gp.trackingStamp = 0
1048         case _Gwaiting:
1049                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1050                         // Not blocking on a lock.
1051                         break
1052                 }
1053                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1054                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1055                 // a more representative estimate of the absolute value.
1056                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1057                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1058                 now := nanotime()
1059                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1060                 gp.trackingStamp = 0
1061         }
1062         switch newval {
1063         case _Gwaiting:
1064                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1065                         // Not blocking on a lock.
1066                         break
1067                 }
1068                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1069                 now := nanotime()
1070                 gp.trackingStamp = now
1071         case _Grunnable:
1072                 // We just transitioned into runnable, so record what
1073                 // time that happened.
1074                 now := nanotime()
1075                 gp.trackingStamp = now
1076         case _Grunning:
1077                 // We're transitioning into running, so turn off
1078                 // tracking and record how much time we spent in
1079                 // runnable.
1080                 gp.tracking = false
1081                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1082                 gp.runnableTime = 0
1083         }
1084 }
1085
1086 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1087 //
1088 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1089 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1090         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1091         gp.waitreason = reason
1092         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1093 }
1094
1095 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1096 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1097 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1098 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1099 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1100 //
1101 //go:nosplit
1102 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1103         for {
1104                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1105                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1106                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1107                 }
1108                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1109                         return oldstatus
1110                 }
1111         }
1112 }
1113
1114 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1115 //
1116 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1117 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1118 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1119         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1120                 throw("bad g transition")
1121         }
1122         acquireLockRank(lockRankGscan)
1123         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1124         }
1125 }
1126
1127 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1128 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1129 // re-scheduling gp.
1130 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1131         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1132                 throw("bad g transition")
1133         }
1134         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1135         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1136 }
1137
1138 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1139 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1140 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1141 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1142 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1143 // other P's should resume execution.
1144 //
1145 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1146 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1147 // be serialized.
1148 //
1149 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1150 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1151 // goroutines.
1152 func stopTheWorld(reason string) {
1153         semacquire(&worldsema)
1154         gp := getg()
1155         gp.m.preemptoff = reason
1156         systemstack(func() {
1157                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1158                 // stack may be scanned.
1159                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1160                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1161                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1162                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1163                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1164                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1165                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1166                 // have already completed by the time we exit.
1167                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1168                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1169                 stopTheWorldWithSema()
1170                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1171         })
1172 }
1173
1174 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1175 func startTheWorld() {
1176         systemstack(func() { startTheWorldWithSema(false) })
1177
1178         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1179         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1180         //
1181         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1182         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1183         //
1184         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1185         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1186         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1187         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1188         // possible here.
1189         //
1190         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1191         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1192         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1193         mp := acquirem()
1194         mp.preemptoff = ""
1195         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1196         releasem(mp)
1197 }
1198
1199 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1200 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1201 // until startTheWorldGC is called.
1202 func stopTheWorldGC(reason string) {
1203         semacquire(&gcsema)
1204         stopTheWorld(reason)
1205 }
1206
1207 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1208 func startTheWorldGC() {
1209         startTheWorld()
1210         semrelease(&gcsema)
1211 }
1212
1213 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1214 var worldsema uint32 = 1
1215
1216 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1217 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1218 // from changing concurrently.
1219 //
1220 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1221 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1222 var gcsema uint32 = 1
1223
1224 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1225 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1226 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1227 // stack:
1228 //
1229 //      semacquire(&worldsema, 0)
1230 //      m.preemptoff = "reason"
1231 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1232 //
1233 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1234 // these three operations separately:
1235 //
1236 //      m.preemptoff = ""
1237 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1238 //      semrelease(&worldsema)
1239 //
1240 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1241 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1242 // Other P's are able to execute between successive calls to
1243 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1244 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1245 // stopTheWorld to block.
1246 func stopTheWorldWithSema() {
1247         gp := getg()
1248
1249         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1250         // that is blocked trying to acquire the lock.
1251         if gp.m.locks > 0 {
1252                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1253         }
1254
1255         lock(&sched.lock)
1256         sched.stopwait = gomaxprocs
1257         sched.gcwaiting.Store(true)
1258         preemptall()
1259         // stop current P
1260         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1261         sched.stopwait--
1262         // try to retake all P's in Psyscall status
1263         for _, pp := range allp {
1264                 s := pp.status
1265                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1266                         if trace.enabled {
1267                                 traceGoSysBlock(pp)
1268                                 traceProcStop(pp)
1269                         }
1270                         pp.syscalltick++
1271                         sched.stopwait--
1272                 }
1273         }
1274         // stop idle P's
1275         now := nanotime()
1276         for {
1277                 pp, _ := pidleget(now)
1278                 if pp == nil {
1279                         break
1280                 }
1281                 pp.status = _Pgcstop
1282                 sched.stopwait--
1283         }
1284         wait := sched.stopwait > 0
1285         unlock(&sched.lock)
1286
1287         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1288         if wait {
1289                 for {
1290                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1291                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1292                                 noteclear(&sched.stopnote)
1293                                 break
1294                         }
1295                         preemptall()
1296                 }
1297         }
1298
1299         // sanity checks
1300         bad := ""
1301         if sched.stopwait != 0 {
1302                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1303         } else {
1304                 for _, pp := range allp {
1305                         if pp.status != _Pgcstop {
1306                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1307                         }
1308                 }
1309         }
1310         if freezing.Load() {
1311                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1312                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1313                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1314                 // we should halt this thread.
1315                 lock(&deadlock)
1316                 lock(&deadlock)
1317         }
1318         if bad != "" {
1319                 throw(bad)
1320         }
1321
1322         worldStopped()
1323 }
1324
1325 func startTheWorldWithSema(emitTraceEvent bool) int64 {
1326         assertWorldStopped()
1327
1328         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1329         if netpollinited() {
1330                 list := netpoll(0) // non-blocking
1331                 injectglist(&list)
1332         }
1333         lock(&sched.lock)
1334
1335         procs := gomaxprocs
1336         if newprocs != 0 {
1337                 procs = newprocs
1338                 newprocs = 0
1339         }
1340         p1 := procresize(procs)
1341         sched.gcwaiting.Store(false)
1342         if sched.sysmonwait.Load() {
1343                 sched.sysmonwait.Store(false)
1344                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1345         }
1346         unlock(&sched.lock)
1347
1348         worldStarted()
1349
1350         for p1 != nil {
1351                 p := p1
1352                 p1 = p1.link.ptr()
1353                 if p.m != 0 {
1354                         mp := p.m.ptr()
1355                         p.m = 0
1356                         if mp.nextp != 0 {
1357                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1358                         }
1359                         mp.nextp.set(p)
1360                         notewakeup(&mp.park)
1361                 } else {
1362                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1363                         newm(nil, p, -1)
1364                 }
1365         }
1366
1367         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1368         startTime := nanotime()
1369         if emitTraceEvent {
1370                 traceGCSTWDone()
1371         }
1372
1373         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1374         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1375         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1376         wakep()
1377
1378         releasem(mp)
1379
1380         return startTime
1381 }
1382
1383 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1384 // via libcall.
1385 func usesLibcall() bool {
1386         switch GOOS {
1387         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1388                 return true
1389         case "openbsd":
1390                 return GOARCH == "386" || GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm" || GOARCH == "arm64"
1391         }
1392         return false
1393 }
1394
1395 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1396 // system-allocated stack.
1397 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1398         switch GOOS {
1399         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1400                 return true
1401         case "openbsd":
1402                 switch GOARCH {
1403                 case "386", "amd64", "arm", "arm64":
1404                         return true
1405                 }
1406         }
1407         return false
1408 }
1409
1410 // mstart is the entry-point for new Ms.
1411 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1412 func mstart()
1413
1414 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1415 // This must not split the stack because we may not even have stack
1416 // bounds set up yet.
1417 //
1418 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1419 // barriers are not allowed.
1420 //
1421 //go:nosplit
1422 //go:nowritebarrierrec
1423 func mstart0() {
1424         gp := getg()
1425
1426         osStack := gp.stack.lo == 0
1427         if osStack {
1428                 // Initialize stack bounds from system stack.
1429                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1430                 // minit may update the stack bounds.
1431                 //
1432                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1433                 // We set hi to &size, but there are things above
1434                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1435                 // but is somewhat arbitrary.
1436                 size := gp.stack.hi
1437                 if size == 0 {
1438                         size = 8192 * sys.StackGuardMultiplier
1439                 }
1440                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1441                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1442         }
1443         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1444         // Go code.
1445         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1446         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1447         // functions, which check stackguard1.
1448         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1449         mstart1()
1450
1451         // Exit this thread.
1452         if mStackIsSystemAllocated() {
1453                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1454                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1455                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1456                 osStack = true
1457         }
1458         mexit(osStack)
1459 }
1460
1461 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1462 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1463 //
1464 //go:noinline
1465 func mstart1() {
1466         gp := getg()
1467
1468         if gp != gp.m.g0 {
1469                 throw("bad runtime·mstart")
1470         }
1471
1472         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1473         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1474         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1475         // so other calls can reuse the current frame.
1476         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1477         // and let mstart0 exit the thread.
1478         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1479         gp.sched.pc = getcallerpc()
1480         gp.sched.sp = getcallersp()
1481
1482         asminit()
1483         minit()
1484
1485         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1486         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1487         if gp.m == &m0 {
1488                 mstartm0()
1489         }
1490
1491         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1492                 fn()
1493         }
1494
1495         if gp.m != &m0 {
1496                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1497                 gp.m.nextp = 0
1498         }
1499         schedule()
1500 }
1501
1502 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1503 //
1504 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1505 // running yet, so they'll be no-ops.
1506 //
1507 //go:yeswritebarrierrec
1508 func mstartm0() {
1509         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1510         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1511         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1512         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1513                 cgoHasExtraM = true
1514                 newextram()
1515         }
1516         initsig(false)
1517 }
1518
1519 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1520 //
1521 //go:nosplit
1522 func mPark() {
1523         gp := getg()
1524         notesleep(&gp.m.park)
1525         noteclear(&gp.m.park)
1526 }
1527
1528 // mexit tears down and exits the current thread.
1529 //
1530 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1531 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1532 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1533 //
1534 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1535 // will release the P before exiting.
1536 //
1537 //go:yeswritebarrierrec
1538 func mexit(osStack bool) {
1539         mp := getg().m
1540
1541         if mp == &m0 {
1542                 // This is the main thread. Just wedge it.
1543                 //
1544                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1545                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1546                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1547                 // other threads are still running. On Solaris we can
1548                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1549                 // bad things probably happen on other platforms.
1550                 //
1551                 // We could try to clean up this M more before wedging
1552                 // it, but that complicates signal handling.
1553                 handoffp(releasep())
1554                 lock(&sched.lock)
1555                 sched.nmfreed++
1556                 checkdead()
1557                 unlock(&sched.lock)
1558                 mPark()
1559                 throw("locked m0 woke up")
1560         }
1561
1562         sigblock(true)
1563         unminit()
1564
1565         // Free the gsignal stack.
1566         if mp.gsignal != nil {
1567                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1568                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1569                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1570                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1571                 // won't write to it when calling VDSO code.
1572                 mp.gsignal = nil
1573         }
1574
1575         // Remove m from allm.
1576         lock(&sched.lock)
1577         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1578                 if *pprev == mp {
1579                         *pprev = mp.alllink
1580                         goto found
1581                 }
1582         }
1583         throw("m not found in allm")
1584 found:
1585         if !osStack {
1586                 // Delay reaping m until it's done with the stack.
1587                 //
1588                 // If this is using an OS stack, the OS will free it
1589                 // so there's no need for reaping.
1590                 atomic.Store(&mp.freeWait, 1)
1591                 // Put m on the free list, though it will not be reaped until
1592                 // freeWait is 0. Note that the free list must not be linked
1593                 // through alllink because some functions walk allm without
1594                 // locking, so may be using alllink.
1595                 mp.freelink = sched.freem
1596                 sched.freem = mp
1597         }
1598         unlock(&sched.lock)
1599
1600         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1601
1602         // Release the P.
1603         handoffp(releasep())
1604         // After this point we must not have write barriers.
1605
1606         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1607         // handoffp because it may have started a new M to take our
1608         // P's work.
1609         lock(&sched.lock)
1610         sched.nmfreed++
1611         checkdead()
1612         unlock(&sched.lock)
1613
1614         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1615                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1616                 // For #41702.
1617                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1618                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1619                 }
1620         }
1621
1622         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1623         // longer take any locks.
1624         mdestroy(mp)
1625
1626         if osStack {
1627                 // Return from mstart and let the system thread
1628                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1629                 return
1630         }
1631
1632         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1633         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1634         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1635         // reaped.
1636         exitThread(&mp.freeWait)
1637 }
1638
1639 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1640 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1641 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1642 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1643 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1644 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1645 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1646 //
1647 // The caller must hold worldsema.
1648 //
1649 //go:systemstack
1650 func forEachP(fn func(*p)) {
1651         mp := acquirem()
1652         pp := getg().m.p.ptr()
1653
1654         lock(&sched.lock)
1655         if sched.safePointWait != 0 {
1656                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1657         }
1658         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1659         sched.safePointFn = fn
1660
1661         // Ask all Ps to run the safe point function.
1662         for _, p2 := range allp {
1663                 if p2 != pp {
1664                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1665                 }
1666         }
1667         preemptall()
1668
1669         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1670         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1671         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1672
1673         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1674         // not change because we hold sched.lock.
1675         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1676                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1677                         fn(p)
1678                         sched.safePointWait--
1679                 }
1680         }
1681
1682         wait := sched.safePointWait > 0
1683         unlock(&sched.lock)
1684
1685         // Run fn for the current P.
1686         fn(pp)
1687
1688         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1689         // off to induce safe point function execution.
1690         for _, p2 := range allp {
1691                 s := p2.status
1692                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1693                         if trace.enabled {
1694                                 traceGoSysBlock(p2)
1695                                 traceProcStop(p2)
1696                         }
1697                         p2.syscalltick++
1698                         handoffp(p2)
1699                 }
1700         }
1701
1702         // Wait for remaining Ps to run fn.
1703         if wait {
1704                 for {
1705                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1706                         // case of any races.
1707                         //
1708                         // Requires system stack.
1709                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1710                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1711                                 break
1712                         }
1713                         preemptall()
1714                 }
1715         }
1716         if sched.safePointWait != 0 {
1717                 throw("forEachP: not done")
1718         }
1719         for _, p2 := range allp {
1720                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1721                         throw("forEachP: P did not run fn")
1722                 }
1723         }
1724
1725         lock(&sched.lock)
1726         sched.safePointFn = nil
1727         unlock(&sched.lock)
1728         releasem(mp)
1729 }
1730
1731 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1732 // This should be called like
1733 //
1734 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1735 //          runSafePointFn()
1736 //      }
1737 //
1738 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1739 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1740 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1741 // nor the P run the safe-point function.
1742 func runSafePointFn() {
1743         p := getg().m.p.ptr()
1744         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1745         // function on this P's behalf and this P running the
1746         // safe-point function directly.
1747         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1748                 return
1749         }
1750         sched.safePointFn(p)
1751         lock(&sched.lock)
1752         sched.safePointWait--
1753         if sched.safePointWait == 0 {
1754                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1755         }
1756         unlock(&sched.lock)
1757 }
1758
1759 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1760 // to start threads for us so that we can play nicely with
1761 // foreign code.
1762 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1763
1764 type cgothreadstart struct {
1765         g   guintptr
1766         tls *uint64
1767         fn  unsafe.Pointer
1768 }
1769
1770 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1771 // Can use p for allocation context if needed.
1772 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1773 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1774 //
1775 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1776 // isn't because it borrows pp.
1777 //
1778 //go:yeswritebarrierrec
1779 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1780         allocmLock.rlock()
1781
1782         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1783         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1784         // caller lose ownership.
1785         acquirem()
1786
1787         gp := getg()
1788         if gp.m.p == 0 {
1789                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1790         }
1791
1792         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1793         // this may free up a stack we can use.
1794         if sched.freem != nil {
1795                 lock(&sched.lock)
1796                 var newList *m
1797                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1798                         if freem.freeWait != 0 {
1799                                 next := freem.freelink
1800                                 freem.freelink = newList
1801                                 newList = freem
1802                                 freem = next
1803                                 continue
1804                         }
1805                         // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1806                         // reachable off the system stack transitively from
1807                         // startm.
1808                         systemstack(func() {
1809                                 stackfree(freem.g0.stack)
1810                         })
1811                         freem = freem.freelink
1812                 }
1813                 sched.freem = newList
1814                 unlock(&sched.lock)
1815         }
1816
1817         mp := new(m)
1818         mp.mstartfn = fn
1819         mcommoninit(mp, id)
1820
1821         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1822         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1823         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1824                 mp.g0 = malg(-1)
1825         } else {
1826                 mp.g0 = malg(8192 * sys.StackGuardMultiplier)
1827         }
1828         mp.g0.m = mp
1829
1830         if pp == gp.m.p.ptr() {
1831                 releasep()
1832         }
1833
1834         releasem(gp.m)
1835         allocmLock.runlock()
1836         return mp
1837 }
1838
1839 // needm is called when a cgo callback happens on a
1840 // thread without an m (a thread not created by Go).
1841 // In this case, needm is expected to find an m to use
1842 // and return with m, g initialized correctly.
1843 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1844 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1845 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1846 // do any scheduling that requires an m.
1847 //
1848 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1849 // the following strategy: there is a stack of available m's
1850 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1851 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1852 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1853 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1854 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1855 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1856 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1857 //
1858 // In order to make sure that there is always an m structure
1859 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1860 // is always one more than needed. At the beginning of the
1861 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1862 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1863 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1864 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1865 //
1866 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1867 // pressed into service as the scheduling stack and current
1868 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1869 //
1870 // When the callback is done with the m, it calls dropm to
1871 // put the m back on the list.
1872 //
1873 //go:nosplit
1874 func needm() {
1875         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1876                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1877                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1878                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
1879                 // for details.
1880                 //
1881                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
1882                 write(2, unsafe.Pointer(&earlycgocallback[0]), int32(len(earlycgocallback)))
1883                 exit(1)
1884         }
1885
1886         // Save and block signals before getting an M.
1887         // The signal handler may call needm itself,
1888         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
1889         // any incoming signals will try to execute,
1890         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
1891         // set up appropriately until the end of minit, which will
1892         // unblock the signals. This is the same dance as when
1893         // starting a new m to run Go code via newosproc.
1894         var sigmask sigset
1895         sigsave(&sigmask)
1896         sigblock(false)
1897
1898         // Lock extra list, take head, unlock popped list.
1899         // nilokay=false is safe here because of the invariant above,
1900         // that the extra list always contains or will soon contain
1901         // at least one m.
1902         mp := lockextra(false)
1903
1904         // Set needextram when we've just emptied the list,
1905         // so that the eventual call into cgocallbackg will
1906         // allocate a new m for the extra list. We delay the
1907         // allocation until then so that it can be done
1908         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
1909         // running at all (that is, there's no garbage collection
1910         // running right now).
1911         mp.needextram = mp.schedlink == 0
1912         extraMCount--
1913         unlockextra(mp.schedlink.ptr())
1914
1915         // Store the original signal mask for use by minit.
1916         mp.sigmask = sigmask
1917
1918         // Install TLS on some platforms (previously setg
1919         // would do this if necessary).
1920         osSetupTLS(mp)
1921
1922         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
1923         // to match the current stack. We don't actually know
1924         // how big the stack is, like we don't know how big any
1925         // scheduling stack is, but we assume there's at least 32 kB,
1926         // which is more than enough for us.
1927         setg(mp.g0)
1928         gp := getg()
1929         gp.stack.hi = getcallersp() + 1024
1930         gp.stack.lo = getcallersp() - 32*1024
1931         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
1932
1933         // Initialize this thread to use the m.
1934         asminit()
1935         minit()
1936
1937         // mp.curg is now a real goroutine.
1938         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
1939         sched.ngsys.Add(-1)
1940 }
1941
1942 var earlycgocallback = []byte("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
1943
1944 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
1945 // It is called with a working local m, so that it can do things
1946 // like call schedlock and allocate.
1947 func newextram() {
1948         c := extraMWaiters.Swap(0)
1949         if c > 0 {
1950                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
1951                         oneNewExtraM()
1952                 }
1953         } else {
1954                 // Make sure there is at least one extra M.
1955                 mp := lockextra(true)
1956                 unlockextra(mp)
1957                 if mp == nil {
1958                         oneNewExtraM()
1959                 }
1960         }
1961 }
1962
1963 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
1964 func oneNewExtraM() {
1965         // Create extra goroutine locked to extra m.
1966         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
1967         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
1968         // goexit makes clear to the traceback routines where
1969         // the goroutine stack ends.
1970         mp := allocm(nil, nil, -1)
1971         gp := malg(4096)
1972         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
1973         gp.sched.sp = gp.stack.hi
1974         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
1975         gp.sched.lr = 0
1976         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1977         gp.syscallpc = gp.sched.pc
1978         gp.syscallsp = gp.sched.sp
1979         gp.stktopsp = gp.sched.sp
1980         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
1981         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
1982         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
1983         // "real" goroutine until needm grabs it.
1984         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
1985         gp.m = mp
1986         mp.curg = gp
1987         mp.isextra = true
1988         mp.lockedInt++
1989         mp.lockedg.set(gp)
1990         gp.lockedm.set(mp)
1991         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
1992         gp.sysblocktraced = true
1993         if raceenabled {
1994                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
1995         }
1996         if trace.enabled {
1997                 // Trigger two trace events for the locked g in the extra m,
1998                 // since the next event of the g will be traceEvGoSysExit in exitsyscall,
1999                 // while calling from C thread to Go.
2000                 traceGoCreate(gp, 0) // no start pc
2001                 gp.traceseq++
2002                 traceEvent(traceEvGoInSyscall, -1, gp.goid)
2003         }
2004         // put on allg for garbage collector
2005         allgadd(gp)
2006
2007         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2008         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2009         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2010         // has the same effect.
2011         sched.ngsys.Add(1)
2012
2013         // Add m to the extra list.
2014         mnext := lockextra(true)
2015         mp.schedlink.set(mnext)
2016         extraMCount++
2017         unlockextra(mp)
2018 }
2019
2020 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2021 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2022 // It puts the current m back onto the extra list.
2023 //
2024 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2025 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2026 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2027 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2028 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2029 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2030 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2031 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2032 // atomics, so the cost should be small.
2033 //
2034 // TODO(rsc): An alternative would be to allocate a dummy pthread per-thread
2035 // variable using pthread_key_create. Unlike the pthread keys we already use
2036 // on OS X, this dummy key would never be read by Go code. It would exist
2037 // only so that we could register at thread-exit-time destructor.
2038 // That destructor would put the m back onto the extra list.
2039 // This is purely a performance optimization. The current version,
2040 // in which dropm happens on each cgo call, is still correct too.
2041 // We may have to keep the current version on systems with cgo
2042 // but without pthreads, like Windows.
2043 func dropm() {
2044         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2045         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2046         // with no pointer manipulation.
2047         mp := getg().m
2048
2049         // Return mp.curg to dead state.
2050         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2051         mp.curg.preemptStop = false
2052         sched.ngsys.Add(1)
2053
2054         // Block signals before unminit.
2055         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2056         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2057         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2058         sigmask := mp.sigmask
2059         sigblock(false)
2060         unminit()
2061
2062         mnext := lockextra(true)
2063         extraMCount++
2064         mp.schedlink.set(mnext)
2065
2066         setg(nil)
2067
2068         // Commit the release of mp.
2069         unlockextra(mp)
2070
2071         msigrestore(sigmask)
2072 }
2073
2074 // A helper function for EnsureDropM.
2075 func getm() uintptr {
2076         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2077 }
2078
2079 var extram atomic.Uintptr
2080 var extraMCount uint32 // Protected by lockextra
2081 var extraMWaiters atomic.Uint32
2082
2083 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2084 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2085 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2086 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2087 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2088 //
2089 //go:nosplit
2090 func lockextra(nilokay bool) *m {
2091         const locked = 1
2092
2093         incr := false
2094         for {
2095                 old := extram.Load()
2096                 if old == locked {
2097                         osyield_no_g()
2098                         continue
2099                 }
2100                 if old == 0 && !nilokay {
2101                         if !incr {
2102                                 // Add 1 to the number of threads
2103                                 // waiting for an M.
2104                                 // This is cleared by newextram.
2105                                 extraMWaiters.Add(1)
2106                                 incr = true
2107                         }
2108                         usleep_no_g(1)
2109                         continue
2110                 }
2111                 if extram.CompareAndSwap(old, locked) {
2112                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2113                 }
2114                 osyield_no_g()
2115                 continue
2116         }
2117 }
2118
2119 //go:nosplit
2120 func unlockextra(mp *m) {
2121         extram.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2122 }
2123
2124 var (
2125         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2126         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2127         // creation of new Ms.
2128         allocmLock rwmutex
2129
2130         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2131         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2132         // issue #19546.
2133         execLock rwmutex
2134 )
2135
2136 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2137 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2138 // start an OS thread.
2139 var newmHandoff struct {
2140         lock mutex
2141
2142         // newm points to a list of M structures that need new OS
2143         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2144         newm muintptr
2145
2146         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2147         // is put on the list.
2148         waiting bool
2149         wake    note
2150
2151         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2152         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2153         // to 1.
2154         haveTemplateThread uint32
2155 }
2156
2157 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2158 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2159 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2160 //
2161 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2162 //
2163 //go:nowritebarrierrec
2164 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2165         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2166         // the OS in newm1 or the template thread.
2167         //
2168         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2169         // start and be signal-able, even with a STW.
2170         //
2171         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2172         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2173         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2174         // start.
2175         acquirem()
2176
2177         mp := allocm(pp, fn, id)
2178         mp.nextp.set(pp)
2179         mp.sigmask = initSigmask
2180         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2181                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2182                 // started by C. The kernel state of this thread may
2183                 // be strange (the user may have locked it for that
2184                 // purpose). We don't want to clone that into another
2185                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2186                 // the thread for us.
2187                 //
2188                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2189                 //
2190                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2191                 // doesn't model thread creation off fork.
2192                 lock(&newmHandoff.lock)
2193                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2194                         throw("on a locked thread with no template thread")
2195                 }
2196                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2197                 newmHandoff.newm.set(mp)
2198                 if newmHandoff.waiting {
2199                         newmHandoff.waiting = false
2200                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2201                 }
2202                 unlock(&newmHandoff.lock)
2203                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2204                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2205                 // it is safe to releasem.
2206                 releasem(getg().m)
2207                 return
2208         }
2209         newm1(mp)
2210         releasem(getg().m)
2211 }
2212
2213 func newm1(mp *m) {
2214         if iscgo {
2215                 var ts cgothreadstart
2216                 if _cgo_thread_start == nil {
2217                         throw("_cgo_thread_start missing")
2218                 }
2219                 ts.g.set(mp.g0)
2220                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2221                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2222                 if msanenabled {
2223                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2224                 }
2225                 if asanenabled {
2226                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2227                 }
2228                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2229                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2230                 execLock.runlock()
2231                 return
2232         }
2233         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2234         newosproc(mp)
2235         execLock.runlock()
2236 }
2237
2238 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2239 // running.
2240 //
2241 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2242 func startTemplateThread() {
2243         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2244                 return
2245         }
2246
2247         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2248         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2249         mp := acquirem()
2250         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2251                 releasem(mp)
2252                 return
2253         }
2254         newm(templateThread, nil, -1)
2255         releasem(mp)
2256 }
2257
2258 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2259 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2260 // may not be in a good state.
2261 //
2262 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2263 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2264 // in an unknown state.
2265 //
2266 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2267 // barriers.
2268 //
2269 //go:nowritebarrierrec
2270 func templateThread() {
2271         lock(&sched.lock)
2272         sched.nmsys++
2273         checkdead()
2274         unlock(&sched.lock)
2275
2276         for {
2277                 lock(&newmHandoff.lock)
2278                 for newmHandoff.newm != 0 {
2279                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2280                         newmHandoff.newm = 0
2281                         unlock(&newmHandoff.lock)
2282                         for newm != nil {
2283                                 next := newm.schedlink.ptr()
2284                                 newm.schedlink = 0
2285                                 newm1(newm)
2286                                 newm = next
2287                         }
2288                         lock(&newmHandoff.lock)
2289                 }
2290                 newmHandoff.waiting = true
2291                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2292                 unlock(&newmHandoff.lock)
2293                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2294         }
2295 }
2296
2297 // Stops execution of the current m until new work is available.
2298 // Returns with acquired P.
2299 func stopm() {
2300         gp := getg()
2301
2302         if gp.m.locks != 0 {
2303                 throw("stopm holding locks")
2304         }
2305         if gp.m.p != 0 {
2306                 throw("stopm holding p")
2307         }
2308         if gp.m.spinning {
2309                 throw("stopm spinning")
2310         }
2311
2312         lock(&sched.lock)
2313         mput(gp.m)
2314         unlock(&sched.lock)
2315         mPark()
2316         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2317         gp.m.nextp = 0
2318 }
2319
2320 func mspinning() {
2321         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2322         getg().m.spinning = true
2323 }
2324
2325 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2326 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2327 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2328 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2329 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2330 //
2331 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2332 // comment on acquirem below.
2333 //
2334 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2335 //
2336 //go:nowritebarrierrec
2337 func startm(pp *p, spinning bool) {
2338         // Disable preemption.
2339         //
2340         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2341         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2342         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2343         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2344         //
2345         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2346         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2347         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2348         // STW.
2349         //
2350         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2351         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2352         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2353         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2354         mp := acquirem()
2355         lock(&sched.lock)
2356         if pp == nil {
2357                 if spinning {
2358                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2359                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2360                         // before calling startm.
2361                         throw("startm: P required for spinning=true")
2362                 }
2363                 pp, _ = pidleget(0)
2364                 if pp == nil {
2365                         unlock(&sched.lock)
2366                         releasem(mp)
2367                         return
2368                 }
2369         }
2370         nmp := mget()
2371         if nmp == nil {
2372                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2373                 // However, we already own a P to assign to the M.
2374                 //
2375                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2376                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2377                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2378                 // throwing in an apparent deadlock.
2379                 //
2380                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2381                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2382                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2383                 // queued G's.
2384                 id := mReserveID()
2385                 unlock(&sched.lock)
2386
2387                 var fn func()
2388                 if spinning {
2389                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2390                         fn = mspinning
2391                 }
2392                 newm(fn, pp, id)
2393                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2394                 // Preemption is now safe.
2395                 releasem(mp)
2396                 return
2397         }
2398         unlock(&sched.lock)
2399         if nmp.spinning {
2400                 throw("startm: m is spinning")
2401         }
2402         if nmp.nextp != 0 {
2403                 throw("startm: m has p")
2404         }
2405         if spinning && !runqempty(pp) {
2406                 throw("startm: p has runnable gs")
2407         }
2408         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2409         nmp.spinning = spinning
2410         nmp.nextp.set(pp)
2411         notewakeup(&nmp.park)
2412         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2413         // safe.
2414         releasem(mp)
2415 }
2416
2417 // Hands off P from syscall or locked M.
2418 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2419 //
2420 //go:nowritebarrierrec
2421 func handoffp(pp *p) {
2422         // handoffp must start an M in any situation where
2423         // findrunnable would return a G to run on pp.
2424
2425         // if it has local work, start it straight away
2426         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2427                 startm(pp, false)
2428                 return
2429         }
2430         // if there's trace work to do, start it straight away
2431         if (trace.enabled || trace.shutdown) && traceReaderAvailable() != nil {
2432                 startm(pp, false)
2433                 return
2434         }
2435         // if it has GC work, start it straight away
2436         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2437                 startm(pp, false)
2438                 return
2439         }
2440         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2441         // otherwise our help is not required
2442         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2443                 sched.needspinning.Store(0)
2444                 startm(pp, true)
2445                 return
2446         }
2447         lock(&sched.lock)
2448         if sched.gcwaiting.Load() {
2449                 pp.status = _Pgcstop
2450                 sched.stopwait--
2451                 if sched.stopwait == 0 {
2452                         notewakeup(&sched.stopnote)
2453                 }
2454                 unlock(&sched.lock)
2455                 return
2456         }
2457         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2458                 sched.safePointFn(pp)
2459                 sched.safePointWait--
2460                 if sched.safePointWait == 0 {
2461                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2462                 }
2463         }
2464         if sched.runqsize != 0 {
2465                 unlock(&sched.lock)
2466                 startm(pp, false)
2467                 return
2468         }
2469         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2470         // need to wakeup another M to poll network.
2471         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2472                 unlock(&sched.lock)
2473                 startm(pp, false)
2474                 return
2475         }
2476
2477         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2478         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2479         when := nobarrierWakeTime(pp)
2480         pidleput(pp, 0)
2481         unlock(&sched.lock)
2482
2483         if when != 0 {
2484                 wakeNetPoller(when)
2485         }
2486 }
2487
2488 // Tries to add one more P to execute G's.
2489 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2490 // Must be called with a P.
2491 func wakep() {
2492         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2493         // already.
2494         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2495                 return
2496         }
2497
2498         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2499         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2500         // enter _Pgcstop.
2501         //
2502         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2503         mp := acquirem()
2504
2505         var pp *p
2506         lock(&sched.lock)
2507         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2508         if pp == nil {
2509                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2510                         throw("wakep: negative nmspinning")
2511                 }
2512                 unlock(&sched.lock)
2513                 releasem(mp)
2514                 return
2515         }
2516         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2517         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2518         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2519         // see at least one running M (ours).
2520         unlock(&sched.lock)
2521
2522         startm(pp, true)
2523
2524         releasem(mp)
2525 }
2526
2527 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2528 // Returns with acquired P.
2529 func stoplockedm() {
2530         gp := getg()
2531
2532         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2533                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2534         }
2535         if gp.m.p != 0 {
2536                 // Schedule another M to run this p.
2537                 pp := releasep()
2538                 handoffp(pp)
2539         }
2540         incidlelocked(1)
2541         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2542         mPark()
2543         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2544         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2545                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2546                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2547                 throw("stoplockedm: not runnable")
2548         }
2549         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2550         gp.m.nextp = 0
2551 }
2552
2553 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2554 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2555 //
2556 //go:nowritebarrierrec
2557 func startlockedm(gp *g) {
2558         mp := gp.lockedm.ptr()
2559         if mp == getg().m {
2560                 throw("startlockedm: locked to me")
2561         }
2562         if mp.nextp != 0 {
2563                 throw("startlockedm: m has p")
2564         }
2565         // directly handoff current P to the locked m
2566         incidlelocked(-1)
2567         pp := releasep()
2568         mp.nextp.set(pp)
2569         notewakeup(&mp.park)
2570         stopm()
2571 }
2572
2573 // Stops the current m for stopTheWorld.
2574 // Returns when the world is restarted.
2575 func gcstopm() {
2576         gp := getg()
2577
2578         if !sched.gcwaiting.Load() {
2579                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2580         }
2581         if gp.m.spinning {
2582                 gp.m.spinning = false
2583                 // OK to just drop nmspinning here,
2584                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2585                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2586                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2587                 }
2588         }
2589         pp := releasep()
2590         lock(&sched.lock)
2591         pp.status = _Pgcstop
2592         sched.stopwait--
2593         if sched.stopwait == 0 {
2594                 notewakeup(&sched.stopnote)
2595         }
2596         unlock(&sched.lock)
2597         stopm()
2598 }
2599
2600 // Schedules gp to run on the current M.
2601 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2602 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2603 // Never returns.
2604 //
2605 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2606 // acquiring a P in several places.
2607 //
2608 //go:yeswritebarrierrec
2609 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2610         mp := getg().m
2611
2612         if goroutineProfile.active {
2613                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2614                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2615                 // the world.
2616                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2617         }
2618
2619         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2620         // M.
2621         mp.curg = gp
2622         gp.m = mp
2623         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2624         gp.waitsince = 0
2625         gp.preempt = false
2626         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
2627         if !inheritTime {
2628                 mp.p.ptr().schedtick++
2629         }
2630
2631         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2632         hz := sched.profilehz
2633         if mp.profilehz != hz {
2634                 setThreadCPUProfiler(hz)
2635         }
2636
2637         if trace.enabled {
2638                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2639                 // So we emit it here.
2640                 if gp.syscallsp != 0 && gp.sysblocktraced {
2641                         traceGoSysExit(gp.sysexitticks)
2642                 }
2643                 traceGoStart()
2644         }
2645
2646         gogo(&gp.sched)
2647 }
2648
2649 // Finds a runnable goroutine to execute.
2650 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2651 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2652 // reader) so the caller should try to wake a P.
2653 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2654         mp := getg().m
2655
2656         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2657         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2658         // an M.
2659
2660 top:
2661         pp := mp.p.ptr()
2662         if sched.gcwaiting.Load() {
2663                 gcstopm()
2664                 goto top
2665         }
2666         if pp.runSafePointFn != 0 {
2667                 runSafePointFn()
2668         }
2669
2670         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2671         // which may steal timers. It's important that between now
2672         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2673         // relevant.
2674         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2675
2676         // Try to schedule the trace reader.
2677         if trace.enabled || trace.shutdown {
2678                 gp := traceReader()
2679                 if gp != nil {
2680                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2681                         traceGoUnpark(gp, 0)
2682                         return gp, false, true
2683                 }
2684         }
2685
2686         // Try to schedule a GC worker.
2687         if gcBlackenEnabled != 0 {
2688                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2689                 if gp != nil {
2690                         return gp, false, true
2691                 }
2692                 now = tnow
2693         }
2694
2695         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2696         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2697         // by constantly respawning each other.
2698         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2699                 lock(&sched.lock)
2700                 gp := globrunqget(pp, 1)
2701                 unlock(&sched.lock)
2702                 if gp != nil {
2703                         return gp, false, false
2704                 }
2705         }
2706
2707         // Wake up the finalizer G.
2708         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2709                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2710                         ready(gp, 0, true)
2711                 }
2712         }
2713         if *cgo_yield != nil {
2714                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2715         }
2716
2717         // local runq
2718         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2719                 return gp, inheritTime, false
2720         }
2721
2722         // global runq
2723         if sched.runqsize != 0 {
2724                 lock(&sched.lock)
2725                 gp := globrunqget(pp, 0)
2726                 unlock(&sched.lock)
2727                 if gp != nil {
2728                         return gp, false, false
2729                 }
2730         }
2731
2732         // Poll network.
2733         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2734         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2735         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2736         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2737         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2738         // anyway.
2739         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2740                 if list := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2741                         gp := list.pop()
2742                         injectglist(&list)
2743                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2744                         if trace.enabled {
2745                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2746                         }
2747                         return gp, false, false
2748                 }
2749         }
2750
2751         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2752         //
2753         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2754         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2755         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2756         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2757                 if !mp.spinning {
2758                         mp.becomeSpinning()
2759                 }
2760
2761                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2762                 if gp != nil {
2763                         // Successfully stole.
2764                         return gp, inheritTime, false
2765                 }
2766                 if newWork {
2767                         // There may be new timer or GC work; restart to
2768                         // discover.
2769                         goto top
2770                 }
2771
2772                 now = tnow
2773                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2774                         // Earlier timer to wait for.
2775                         pollUntil = w
2776                 }
2777         }
2778
2779         // We have nothing to do.
2780         //
2781         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
2782         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
2783         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
2784                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
2785                 if node != nil {
2786                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2787                         gp := node.gp.ptr()
2788                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2789                         if trace.enabled {
2790                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2791                         }
2792                         return gp, false, false
2793                 }
2794                 gcController.removeIdleMarkWorker()
2795         }
2796
2797         // wasm only:
2798         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
2799         // then wake event handler goroutine which pauses execution
2800         // until a callback was triggered.
2801         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
2802         if gp != nil {
2803                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2804                 if trace.enabled {
2805                         traceGoUnpark(gp, 0)
2806                 }
2807                 return gp, false, false
2808         }
2809         if otherReady {
2810                 goto top
2811         }
2812
2813         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
2814         // which can change underfoot once we no longer block
2815         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
2816         // everything up to cap(allp) is immutable.
2817         allpSnapshot := allp
2818         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
2819         // len to change out from under us.
2820         idlepMaskSnapshot := idlepMask
2821         timerpMaskSnapshot := timerpMask
2822
2823         // return P and block
2824         lock(&sched.lock)
2825         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
2826                 unlock(&sched.lock)
2827                 goto top
2828         }
2829         if sched.runqsize != 0 {
2830                 gp := globrunqget(pp, 0)
2831                 unlock(&sched.lock)
2832                 return gp, false, false
2833         }
2834         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
2835                 // See "Delicate dance" comment below.
2836                 mp.becomeSpinning()
2837                 unlock(&sched.lock)
2838                 goto top
2839         }
2840         if releasep() != pp {
2841                 throw("findrunnable: wrong p")
2842         }
2843         now = pidleput(pp, now)
2844         unlock(&sched.lock)
2845
2846         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
2847         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
2848         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
2849         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
2850         // around, another thread can submit work after we've checked all
2851         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
2852         // unpark a thread to run the work.
2853         //
2854         // This applies to the following sources of work:
2855         //
2856         // * Goroutines added to a per-P run queue.
2857         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
2858         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
2859         //
2860         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
2861         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
2862         // there can be more than one starving goroutine).
2863         //
2864         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
2865         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
2866         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
2867         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
2868         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
2869         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
2870         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
2871         // are racing with _all_ other Ps going idle.
2872         //
2873         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
2874         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
2875         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
2876         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
2877         // then no spinning threads are required, and the next thread to
2878         // naturally become spinning will clear the flag.
2879         //
2880         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
2881         // file.
2882         wasSpinning := mp.spinning
2883         if mp.spinning {
2884                 mp.spinning = false
2885                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2886                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
2887                 }
2888
2889                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
2890                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
2891                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
2892                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
2893                 // without going through this path, so we must be conservative
2894                 // and perform the check on all spinning Ms.
2895                 //
2896                 // See https://go.dev/issue/43997.
2897
2898                 // Check all runqueues once again.
2899                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
2900                 if pp != nil {
2901                         acquirep(pp)
2902                         mp.becomeSpinning()
2903                         goto top
2904                 }
2905
2906                 // Check for idle-priority GC work again.
2907                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
2908                 if pp != nil {
2909                         acquirep(pp)
2910                         mp.becomeSpinning()
2911
2912                         // Run the idle worker.
2913                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
2914                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2915                         if trace.enabled {
2916                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2917                         }
2918                         return gp, false, false
2919                 }
2920
2921                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
2922                 // transitioning from spinning to non-spinning.
2923                 //
2924                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
2925                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
2926                 // allowed when we don't have an active P.
2927                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
2928         }
2929
2930         // Poll network until next timer.
2931         if netpollinited() && (netpollWaiters.Load() > 0 || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
2932                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
2933                 if mp.p != 0 {
2934                         throw("findrunnable: netpoll with p")
2935                 }
2936                 if mp.spinning {
2937                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
2938                 }
2939                 // Refresh now.
2940                 now = nanotime()
2941                 delay := int64(-1)
2942                 if pollUntil != 0 {
2943                         delay = pollUntil - now
2944                         if delay < 0 {
2945                                 delay = 0
2946                         }
2947                 }
2948                 if faketime != 0 {
2949                         // When using fake time, just poll.
2950                         delay = 0
2951                 }
2952                 list := netpoll(delay) // block until new work is available
2953                 sched.pollUntil.Store(0)
2954                 sched.lastpoll.Store(now)
2955                 if faketime != 0 && list.empty() {
2956                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
2957                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
2958                         stopm()
2959                         goto top
2960                 }
2961                 lock(&sched.lock)
2962                 pp, _ := pidleget(now)
2963                 unlock(&sched.lock)
2964                 if pp == nil {
2965                         injectglist(&list)
2966                 } else {
2967                         acquirep(pp)
2968                         if !list.empty() {
2969                                 gp := list.pop()
2970                                 injectglist(&list)
2971                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2972                                 if trace.enabled {
2973                                         traceGoUnpark(gp, 0)
2974                                 }
2975                                 return gp, false, false
2976                         }
2977                         if wasSpinning {
2978                                 mp.becomeSpinning()
2979                         }
2980                         goto top
2981                 }
2982         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
2983                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
2984                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
2985                         netpollBreak()
2986                 }
2987         }
2988         stopm()
2989         goto top
2990 }
2991
2992 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
2993 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
2994 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
2995 // conditions checked by the actual scheduler.
2996 func pollWork() bool {
2997         if sched.runqsize != 0 {
2998                 return true
2999         }
3000         p := getg().m.p.ptr()
3001         if !runqempty(p) {
3002                 return true
3003         }
3004         if netpollinited() && netpollWaiters.Load() > 0 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3005                 if list := netpoll(0); !list.empty() {
3006                         injectglist(&list)
3007                         return true
3008                 }
3009         }
3010         return false
3011 }
3012
3013 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3014 //
3015 // If newWork is true, new work may have been readied.
3016 //
3017 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3018 // the current time if now was passed as 0.
3019 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3020         pp := getg().m.p.ptr()
3021
3022         ranTimer := false
3023
3024         const stealTries = 4
3025         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3026                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3027
3028                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3029                         if sched.gcwaiting.Load() {
3030                                 // GC work may be available.
3031                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3032                         }
3033                         p2 := allp[enum.position()]
3034                         if pp == p2 {
3035                                 continue
3036                         }
3037
3038                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3039                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3040                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3041                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3042                         // are timers to steal do that first.
3043                         //
3044                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3045                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3046                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3047                         // is probably a waste of time.
3048                         //
3049                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3050                         // can't, no need to check at all.
3051                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3052                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3053                                 now = tnow
3054                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3055                                         pollUntil = w
3056                                 }
3057                                 if ran {
3058                                         // Running the timers may have
3059                                         // made an arbitrary number of G's
3060                                         // ready and added them to this P's
3061                                         // local run queue. That invalidates
3062                                         // the assumption of runqsteal
3063                                         // that it always has room to add
3064                                         // stolen G's. So check now if there
3065                                         // is a local G to run.
3066                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3067                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3068                                         }
3069                                         ranTimer = true
3070                                 }
3071                         }
3072
3073                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3074                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3075                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3076                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3077                                 }
3078                         }
3079                 }
3080         }
3081
3082         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3083         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3084         // wait for.
3085         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3086 }
3087
3088 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3089 //
3090 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3091 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3092 // work to.
3093 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3094         for id, p2 := range allpSnapshot {
3095                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3096                         lock(&sched.lock)
3097                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3098                         if pp == nil {
3099                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3100                                 unlock(&sched.lock)
3101                                 return nil
3102                         }
3103                         unlock(&sched.lock)
3104                         return pp
3105                 }
3106         }
3107
3108         // No work available.
3109         return nil
3110 }
3111
3112 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3113 //
3114 // Returns updated pollUntil value.
3115 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3116         for id, p2 := range allpSnapshot {
3117                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3118                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3119                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3120                                 pollUntil = w
3121                         }
3122                 }
3123         }
3124
3125         return pollUntil
3126 }
3127
3128 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3129 //
3130 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3131 // returned. The returned P has not been wired yet.
3132 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3133         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3134         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3135         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3136         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3137         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3138         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3139         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3140                 return nil, nil
3141         }
3142         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3143                 return nil, nil
3144         }
3145
3146         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3147         // an available P and available worker G.
3148         //
3149         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3150         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3151         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3152         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3153         // check for that first.
3154         //
3155         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3156         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3157         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3158         // transition checks.
3159         //
3160         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3161         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3162         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3163         lock(&sched.lock)
3164         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3165         if pp == nil {
3166                 unlock(&sched.lock)
3167                 return nil, nil
3168         }
3169
3170         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3171         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3172                 pidleput(pp, now)
3173                 unlock(&sched.lock)
3174                 return nil, nil
3175         }
3176
3177         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3178         if node == nil {
3179                 pidleput(pp, now)
3180                 unlock(&sched.lock)
3181                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3182                 return nil, nil
3183         }
3184
3185         unlock(&sched.lock)
3186
3187         return pp, node.gp.ptr()
3188 }
3189
3190 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3191 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3192 // timers and the network poller if there isn't one already.
3193 func wakeNetPoller(when int64) {
3194         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3195                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3196                 // field is either zero or the time to which the current
3197                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3198                 // but should never miss a wakeup.
3199                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3200                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3201                         netpollBreak()
3202                 }
3203         } else {
3204                 // There are no threads in the network poller, try to get
3205                 // one there so it can handle new timers.
3206                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3207                         wakep()
3208                 }
3209         }
3210 }
3211
3212 func resetspinning() {
3213         gp := getg()
3214         if !gp.m.spinning {
3215                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3216         }
3217         gp.m.spinning = false
3218         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3219         if nmspinning < 0 {
3220                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3221         }
3222         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3223         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3224         // comment at the top of the file for details.
3225         wakep()
3226 }
3227
3228 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3229 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3230 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3231 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3232 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3233 // local run queue.
3234 // This may temporarily acquire sched.lock.
3235 // Can run concurrently with GC.
3236 func injectglist(glist *gList) {
3237         if glist.empty() {
3238                 return
3239         }
3240         if trace.enabled {
3241                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3242                         traceGoUnpark(gp, 0)
3243                 }
3244         }
3245
3246         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3247         // on the run queues.
3248         head := glist.head.ptr()
3249         var tail *g
3250         qsize := 0
3251         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3252                 tail = gp
3253                 qsize++
3254                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3255         }
3256
3257         // Turn the gList into a gQueue.
3258         var q gQueue
3259         q.head.set(head)
3260         q.tail.set(tail)
3261         *glist = gList{}
3262
3263         startIdle := func(n int) {
3264                 for i := 0; i < n; i++ {
3265                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3266                         lock(&sched.lock)
3267
3268                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3269                         if pp == nil {
3270                                 unlock(&sched.lock)
3271                                 releasem(mp)
3272                                 break
3273                         }
3274
3275                         unlock(&sched.lock)
3276                         startm(pp, false)
3277                         releasem(mp)
3278                 }
3279         }
3280
3281         pp := getg().m.p.ptr()
3282         if pp == nil {
3283                 lock(&sched.lock)
3284                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3285                 unlock(&sched.lock)
3286                 startIdle(qsize)
3287                 return
3288         }
3289
3290         npidle := int(sched.npidle.Load())
3291         var globq gQueue
3292         var n int
3293         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3294                 g := q.pop()
3295                 globq.pushBack(g)
3296         }
3297         if n > 0 {
3298                 lock(&sched.lock)
3299                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3300                 unlock(&sched.lock)
3301                 startIdle(n)
3302                 qsize -= n
3303         }
3304
3305         if !q.empty() {
3306                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3307         }
3308 }
3309
3310 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3311 // Never returns.
3312 func schedule() {
3313         mp := getg().m
3314
3315         if mp.locks != 0 {
3316                 throw("schedule: holding locks")
3317         }
3318
3319         if mp.lockedg != 0 {
3320                 stoplockedm()
3321                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3322         }
3323
3324         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3325         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3326         if mp.incgo {
3327                 throw("schedule: in cgo")
3328         }
3329
3330 top:
3331         pp := mp.p.ptr()
3332         pp.preempt = false
3333
3334         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3335         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3336         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3337         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3338                 throw("schedule: spinning with local work")
3339         }
3340
3341         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3342
3343         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3344         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3345         // start a new spinning M.
3346         if mp.spinning {
3347                 resetspinning()
3348         }
3349
3350         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3351                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3352                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3353                 // re-enable user scheduling and look again.
3354                 lock(&sched.lock)
3355                 if schedEnabled(gp) {
3356                         // Something re-enabled scheduling while we
3357                         // were acquiring the lock.
3358                         unlock(&sched.lock)
3359                 } else {
3360                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3361                         sched.disable.n++
3362                         unlock(&sched.lock)
3363                         goto top
3364                 }
3365         }
3366
3367         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3368         // wake a P if there is one.
3369         if tryWakeP {
3370                 wakep()
3371         }
3372         if gp.lockedm != 0 {
3373                 // Hands off own p to the locked m,
3374                 // then blocks waiting for a new p.
3375                 startlockedm(gp)
3376                 goto top
3377         }
3378
3379         execute(gp, inheritTime)
3380 }
3381
3382 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3383 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3384 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3385 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3386 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3387 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3388 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3389 func dropg() {
3390         gp := getg()
3391
3392         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3393         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3394 }
3395
3396 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3397 // If now is not 0 it is the current time.
3398 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3399 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3400 // and reports whether it ran any timers.
3401 // If the time when the next timer should run is not 0,
3402 // it is always larger than the returned time.
3403 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3404 //
3405 //go:yeswritebarrierrec
3406 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3407         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3408         // timer, then there is nothing to do.
3409         next := pp.timer0When.Load()
3410         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3411         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3412                 next = nextAdj
3413         }
3414
3415         if next == 0 {
3416                 // No timers to run or adjust.
3417                 return now, 0, false
3418         }
3419
3420         if now == 0 {
3421                 now = nanotime()
3422         }
3423         if now < next {
3424                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3425                 // if we would clear deleted timers.
3426                 // This corresponds to the condition below where
3427                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3428                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3429                         return now, next, false
3430                 }
3431         }
3432
3433         lock(&pp.timersLock)
3434
3435         if len(pp.timers) > 0 {
3436                 adjusttimers(pp, now)
3437                 for len(pp.timers) > 0 {
3438                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3439                         // pp.timersLock.
3440                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3441                                 if tw > 0 {
3442                                         pollUntil = tw
3443                                 }
3444                                 break
3445                         }
3446                         ran = true
3447                 }
3448         }
3449
3450         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3451         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3452         // lock contention on timersLock.
3453         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3454                 clearDeletedTimers(pp)
3455         }
3456
3457         unlock(&pp.timersLock)
3458
3459         return now, pollUntil, ran
3460 }
3461
3462 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3463         unlock((*mutex)(lock))
3464         return true
3465 }
3466
3467 // park continuation on g0.
3468 func park_m(gp *g) {
3469         mp := getg().m
3470
3471         if trace.enabled {
3472                 traceGoPark(mp.waittraceev, mp.waittraceskip)
3473         }
3474
3475         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3476         // set by park_m's caller.
3477         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3478         dropg()
3479
3480         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3481                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3482                 mp.waitunlockf = nil
3483                 mp.waitlock = nil
3484                 if !ok {
3485                         if trace.enabled {
3486                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3487                         }
3488                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3489                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3490                 }
3491         }
3492         schedule()
3493 }
3494
3495 func goschedImpl(gp *g) {
3496         status := readgstatus(gp)
3497         if status&^_Gscan != _Grunning {
3498                 dumpgstatus(gp)
3499                 throw("bad g status")
3500         }
3501         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3502         dropg()
3503         lock(&sched.lock)
3504         globrunqput(gp)
3505         unlock(&sched.lock)
3506
3507         schedule()
3508 }
3509
3510 // Gosched continuation on g0.
3511 func gosched_m(gp *g) {
3512         if trace.enabled {
3513                 traceGoSched()
3514         }
3515         goschedImpl(gp)
3516 }
3517
3518 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m
3519 func goschedguarded_m(gp *g) {
3520
3521         if !canPreemptM(gp.m) {
3522                 gogo(&gp.sched) // never return
3523         }
3524
3525         if trace.enabled {
3526                 traceGoSched()
3527         }
3528         goschedImpl(gp)
3529 }
3530
3531 func gopreempt_m(gp *g) {
3532         if trace.enabled {
3533                 traceGoPreempt()
3534         }
3535         goschedImpl(gp)
3536 }
3537
3538 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3539 //
3540 //go:systemstack
3541 func preemptPark(gp *g) {
3542         if trace.enabled {
3543                 traceGoPark(traceEvGoBlock, 0)
3544         }
3545         status := readgstatus(gp)
3546         if status&^_Gscan != _Grunning {
3547                 dumpgstatus(gp)
3548                 throw("bad g status")
3549         }
3550
3551         if gp.asyncSafePoint {
3552                 // Double-check that async preemption does not
3553                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3554                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3555                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3556                 if !f.valid() {
3557                         throw("preempt at unknown pc")
3558                 }
3559                 if f.flag&funcFlag_SPWRITE != 0 {
3560                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3561                         throw("preempt SPWRITE")
3562                 }
3563         }
3564
3565         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3566         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3567         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3568         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3569         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3570         // transitions until we can dropg.
3571         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3572         dropg()
3573         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3574         schedule()
3575 }
3576
3577 // goyield is like Gosched, but it:
3578 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3579 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3580 func goyield() {
3581         checkTimeouts()
3582         mcall(goyield_m)
3583 }
3584
3585 func goyield_m(gp *g) {
3586         if trace.enabled {
3587                 traceGoPreempt()
3588         }
3589         pp := gp.m.p.ptr()
3590         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3591         dropg()
3592         runqput(pp, gp, false)
3593         schedule()
3594 }
3595
3596 // Finishes execution of the current goroutine.
3597 func goexit1() {
3598         if raceenabled {
3599                 racegoend()
3600         }
3601         if trace.enabled {
3602                 traceGoEnd()
3603         }
3604         mcall(goexit0)
3605 }
3606
3607 // goexit continuation on g0.
3608 func goexit0(gp *g) {
3609         mp := getg().m
3610         pp := mp.p.ptr()
3611
3612         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3613         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3614         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3615                 sched.ngsys.Add(-1)
3616         }
3617         gp.m = nil
3618         locked := gp.lockedm != 0
3619         gp.lockedm = 0
3620         mp.lockedg = 0
3621         gp.preemptStop = false
3622         gp.paniconfault = false
3623         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3624         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3625         gp.writebuf = nil
3626         gp.waitreason = waitReasonZero
3627         gp.param = nil
3628         gp.labels = nil
3629         gp.timer = nil
3630
3631         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3632                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3633                 // better information to pacing if the application is
3634                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3635                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3636                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3637                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3638                 gp.gcAssistBytes = 0
3639         }
3640
3641         dropg()
3642
3643         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3644                 gfput(pp, gp)
3645                 schedule() // never returns
3646         }
3647
3648         if mp.lockedInt != 0 {
3649                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3650                 throw("internal lockOSThread error")
3651         }
3652         gfput(pp, gp)
3653         if locked {
3654                 // The goroutine may have locked this thread because
3655                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3656                 // rather than returning it to the thread pool.
3657
3658                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3659                 // the thread.
3660                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3661                         gogo(&mp.g0.sched)
3662                 } else {
3663                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3664                         // this thread.
3665                         mp.lockedExt = 0
3666                 }
3667         }
3668         schedule()
3669 }
3670
3671 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3672 // gogo will restore pc and sp.
3673 //
3674 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3675 // can clobber getg().sched.
3676 //
3677 //go:nosplit
3678 //go:nowritebarrierrec
3679 func save(pc, sp uintptr) {
3680         gp := getg()
3681
3682         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3683                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3684                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3685                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3686                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3687                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3688                 throw("save on system g not allowed")
3689         }
3690
3691         gp.sched.pc = pc
3692         gp.sched.sp = sp
3693         gp.sched.lr = 0
3694         gp.sched.ret = 0
3695         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3696         // barrier here. However, it should always already be zero.
3697         // Assert that.
3698         if gp.sched.ctxt != nil {
3699                 badctxt()
3700         }
3701 }
3702
3703 // The goroutine g is about to enter a system call.
3704 // Record that it's not using the cpu anymore.
3705 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3706 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3707 //
3708 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3709 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3710 // entersyscall is going to return immediately after.
3711 //
3712 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3713 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3714 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3715 // really pointers (back into the stack).
3716 // In practice, this means that we make the fast path run through
3717 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3718 // to run bigger things on the system stack.
3719 //
3720 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3721 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3722 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3723 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3724 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3725 //
3726 // Syscall tracing:
3727 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3728 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3729 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3730 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3731 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3732 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3733 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3734 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3735 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
3736 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
3737 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
3738 //
3739 //go:nosplit
3740 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
3741         gp := getg()
3742
3743         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
3744         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
3745         gp.m.locks++
3746
3747         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
3748         // (See details in comment above.)
3749         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
3750         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
3751         gp.stackguard0 = stackPreempt
3752         gp.throwsplit = true
3753
3754         // Leave SP around for GC and traceback.
3755         save(pc, sp)
3756         gp.syscallsp = sp
3757         gp.syscallpc = pc
3758         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3759         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3760                 systemstack(func() {
3761                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3762                         throw("entersyscall")
3763                 })
3764         }
3765
3766         if trace.enabled {
3767                 systemstack(traceGoSysCall)
3768                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
3769                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
3770                 // syscall
3771                 save(pc, sp)
3772         }
3773
3774         if sched.sysmonwait.Load() {
3775                 systemstack(entersyscall_sysmon)
3776                 save(pc, sp)
3777         }
3778
3779         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
3780                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
3781                 systemstack(runSafePointFn)
3782                 save(pc, sp)
3783         }
3784
3785         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3786         gp.sysblocktraced = true
3787         pp := gp.m.p.ptr()
3788         pp.m = 0
3789         gp.m.oldp.set(pp)
3790         gp.m.p = 0
3791         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
3792         if sched.gcwaiting.Load() {
3793                 systemstack(entersyscall_gcwait)
3794                 save(pc, sp)
3795         }
3796
3797         gp.m.locks--
3798 }
3799
3800 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
3801 //
3802 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
3803 //
3804 //go:nosplit
3805 //go:linkname entersyscall
3806 func entersyscall() {
3807         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
3808 }
3809
3810 func entersyscall_sysmon() {
3811         lock(&sched.lock)
3812         if sched.sysmonwait.Load() {
3813                 sched.sysmonwait.Store(false)
3814                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
3815         }
3816         unlock(&sched.lock)
3817 }
3818
3819 func entersyscall_gcwait() {
3820         gp := getg()
3821         pp := gp.m.oldp.ptr()
3822
3823         lock(&sched.lock)
3824         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
3825                 if trace.enabled {
3826                         traceGoSysBlock(pp)
3827                         traceProcStop(pp)
3828                 }
3829                 pp.syscalltick++
3830                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
3831                         notewakeup(&sched.stopnote)
3832                 }
3833         }
3834         unlock(&sched.lock)
3835 }
3836
3837 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
3838 //
3839 //go:nosplit
3840 func entersyscallblock() {
3841         gp := getg()
3842
3843         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3844         gp.throwsplit = true
3845         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
3846         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
3847         gp.sysblocktraced = true
3848         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3849
3850         // Leave SP around for GC and traceback.
3851         pc := getcallerpc()
3852         sp := getcallersp()
3853         save(pc, sp)
3854         gp.syscallsp = gp.sched.sp
3855         gp.syscallpc = gp.sched.pc
3856         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3857                 sp1 := sp
3858                 sp2 := gp.sched.sp
3859                 sp3 := gp.syscallsp
3860                 systemstack(func() {
3861                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3862                         throw("entersyscallblock")
3863                 })
3864         }
3865         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
3866         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
3867                 systemstack(func() {
3868                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
3869                         throw("entersyscallblock")
3870                 })
3871         }
3872
3873         systemstack(entersyscallblock_handoff)
3874
3875         // Resave for traceback during blocked call.
3876         save(getcallerpc(), getcallersp())
3877
3878         gp.m.locks--
3879 }
3880
3881 func entersyscallblock_handoff() {
3882         if trace.enabled {
3883                 traceGoSysCall()
3884                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
3885         }
3886         handoffp(releasep())
3887 }
3888
3889 // The goroutine g exited its system call.
3890 // Arrange for it to run on a cpu again.
3891 // This is called only from the go syscall library, not
3892 // from the low-level system calls used by the runtime.
3893 //
3894 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
3895 //
3896 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
3897 //
3898 //go:nosplit
3899 //go:nowritebarrierrec
3900 //go:linkname exitsyscall
3901 func exitsyscall() {
3902         gp := getg()
3903
3904         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
3905         if getcallersp() > gp.syscallsp {
3906                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
3907         }
3908
3909         gp.waitsince = 0
3910         oldp := gp.m.oldp.ptr()
3911         gp.m.oldp = 0
3912         if exitsyscallfast(oldp) {
3913                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
3914                 // write barriers
3915                 if goroutineProfile.active {
3916                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
3917                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
3918                         // stopped the world.
3919                         systemstack(func() {
3920                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
3921                         })
3922                 }
3923                 if trace.enabled {
3924                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
3925                                 systemstack(traceGoStart)
3926                         }
3927                 }
3928                 // There's a cpu for us, so we can run.
3929                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
3930                 // We need to cas the status and scan before resuming...
3931                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
3932
3933                 // Garbage collector isn't running (since we are),
3934                 // so okay to clear syscallsp.
3935                 gp.syscallsp = 0
3936                 gp.m.locks--
3937                 if gp.preempt {
3938                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
3939                         gp.stackguard0 = stackPreempt
3940                 } else {
3941                         // otherwise restore the real _StackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
3942                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
3943                 }
3944                 gp.throwsplit = false
3945
3946                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3947                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
3948                         Gosched()
3949                 }
3950
3951                 return
3952         }
3953
3954         gp.sysexitticks = 0
3955         if trace.enabled {
3956                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
3957                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
3958                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
3959                         osyield()
3960                 }
3961                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
3962                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
3963                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
3964                 // in execute when we have a P.
3965                 gp.sysexitticks = cputicks()
3966         }
3967
3968         gp.m.locks--
3969
3970         // Call the scheduler.
3971         mcall(exitsyscall0)
3972
3973         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
3974         // Delete the syscallsp information that we left for
3975         // the garbage collector during the system call.
3976         // Must wait until now because until gosched returns
3977         // we don't know for sure that the garbage collector
3978         // is not running.
3979         gp.syscallsp = 0
3980         gp.m.p.ptr().syscalltick++
3981         gp.throwsplit = false
3982 }
3983
3984 //go:nosplit
3985 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
3986         gp := getg()
3987
3988         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
3989         if sched.stopwait == freezeStopWait {
3990                 return false
3991         }
3992
3993         // Try to re-acquire the last P.
3994         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
3995                 // There's a cpu for us, so we can run.
3996                 wirep(oldp)
3997                 exitsyscallfast_reacquired()
3998                 return true
3999         }
4000
4001         // Try to get any other idle P.
4002         if sched.pidle != 0 {
4003                 var ok bool
4004                 systemstack(func() {
4005                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4006                         if ok && trace.enabled {
4007                                 if oldp != nil {
4008                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4009                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4010                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4011                                                 osyield()
4012                                         }
4013                                 }
4014                                 traceGoSysExit(0)
4015                         }
4016                 })
4017                 if ok {
4018                         return true
4019                 }
4020         }
4021         return false
4022 }
4023
4024 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4025 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4026 // syscall.
4027 //
4028 //go:nosplit
4029 func exitsyscallfast_reacquired() {
4030         gp := getg()
4031         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4032                 if trace.enabled {
4033                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4034                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4035                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4036                         systemstack(func() {
4037                                 // Denote blocking of the new syscall.
4038                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4039                                 // Denote completion of the current syscall.
4040                                 traceGoSysExit(0)
4041                         })
4042                 }
4043                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4044         }
4045 }
4046
4047 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4048         lock(&sched.lock)
4049         pp, _ := pidleget(0)
4050         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4051                 sched.sysmonwait.Store(false)
4052                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4053         }
4054         unlock(&sched.lock)
4055         if pp != nil {
4056                 acquirep(pp)
4057                 return true
4058         }
4059         return false
4060 }
4061
4062 // exitsyscall slow path on g0.
4063 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4064 //
4065 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4066 //
4067 //go:nowritebarrierrec
4068 func exitsyscall0(gp *g) {
4069         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4070         dropg()
4071         lock(&sched.lock)
4072         var pp *p
4073         if schedEnabled(gp) {
4074                 pp, _ = pidleget(0)
4075         }
4076         var locked bool
4077         if pp == nil {
4078                 globrunqput(gp)
4079
4080                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4081                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4082                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4083                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4084                 // locked.
4085                 locked = gp.lockedm != 0
4086         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4087                 sched.sysmonwait.Store(false)
4088                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4089         }
4090         unlock(&sched.lock)
4091         if pp != nil {
4092                 acquirep(pp)
4093                 execute(gp, false) // Never returns.
4094         }
4095         if locked {
4096                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4097                 //
4098                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4099                 // before entersyscall.
4100                 stoplockedm()
4101                 execute(gp, false) // Never returns.
4102         }
4103         stopm()
4104         schedule() // Never returns.
4105 }
4106
4107 // Called from syscall package before fork.
4108 //
4109 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4110 //go:nosplit
4111 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4112         gp := getg().m.curg
4113
4114         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4115         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4116         // group. See issue #18600.
4117         gp.m.locks++
4118         sigsave(&gp.m.sigmask)
4119         sigblock(false)
4120
4121         // This function is called before fork in syscall package.
4122         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4123         // Here we spoil g->_StackGuard to reliably detect any attempts to grow stack.
4124         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4125         gp.stackguard0 = stackFork
4126 }
4127
4128 // Called from syscall package after fork in parent.
4129 //
4130 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4131 //go:nosplit
4132 func syscall_runtime_AfterFork() {
4133         gp := getg().m.curg
4134
4135         // See the comments in beforefork.
4136         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4137
4138         msigrestore(gp.m.sigmask)
4139
4140         gp.m.locks--
4141 }
4142
4143 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4144 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4145 var inForkedChild bool
4146
4147 // Called from syscall package after fork in child.
4148 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4149 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4150 //
4151 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4152 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4153 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4154 //
4155 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4156 //go:nosplit
4157 //go:nowritebarrierrec
4158 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4159         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4160         // because we are going to change it back. There is no race here,
4161         // because if we are sharing address space with the parent process,
4162         // then the parent process can not be running concurrently.
4163         inForkedChild = true
4164
4165         clearSignalHandlers()
4166
4167         // When we are the child we are the only thread running,
4168         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4169         msigrestore(getg().m.sigmask)
4170
4171         inForkedChild = false
4172 }
4173
4174 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4175 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4176 // For #41702.
4177 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4178
4179 // Called from syscall package before Exec.
4180 //
4181 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4182 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4183         // Prevent thread creation during exec.
4184         execLock.lock()
4185
4186         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4187         // be received. See issue #41702.
4188         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4189                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4190                         osyield()
4191                 }
4192         }
4193 }
4194
4195 // Called from syscall package after Exec.
4196 //
4197 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4198 func syscall_runtime_AfterExec() {
4199         execLock.unlock()
4200 }
4201
4202 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4203 func malg(stacksize int32) *g {
4204         newg := new(g)
4205         if stacksize >= 0 {
4206                 stacksize = round2(_StackSystem + stacksize)
4207                 systemstack(func() {
4208                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4209                 })
4210                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + _StackGuard
4211                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4212                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4213                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4214                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4215         }
4216         return newg
4217 }
4218
4219 // Create a new g running fn.
4220 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4221 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4222 func newproc(fn *funcval) {
4223         gp := getg()
4224         pc := getcallerpc()
4225         systemstack(func() {
4226                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4227
4228                 pp := getg().m.p.ptr()
4229                 runqput(pp, newg, true)
4230
4231                 if mainStarted {
4232                         wakep()
4233                 }
4234         })
4235 }
4236
4237 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4238 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4239 // for adding the new g to the scheduler.
4240 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4241         if fn == nil {
4242                 fatal("go of nil func value")
4243         }
4244
4245         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4246         pp := mp.p.ptr()
4247         newg := gfget(pp)
4248         if newg == nil {
4249                 newg = malg(_StackMin)
4250                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4251                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4252         }
4253         if newg.stack.hi == 0 {
4254                 throw("newproc1: newg missing stack")
4255         }
4256
4257         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4258                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4259         }
4260
4261         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4262         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4263         sp := newg.stack.hi - totalSize
4264         spArg := sp
4265         if usesLR {
4266                 // caller's LR
4267                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4268                 prepGoExitFrame(sp)
4269                 spArg += sys.MinFrameSize
4270         }
4271
4272         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4273         newg.sched.sp = sp
4274         newg.stktopsp = sp
4275         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4276         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4277         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4278         newg.gopc = callerpc
4279         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4280         newg.startpc = fn.fn
4281         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4282                 sched.ngsys.Add(1)
4283         } else {
4284                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4285                 if mp.curg != nil {
4286                         newg.labels = mp.curg.labels
4287                 }
4288                 if goroutineProfile.active {
4289                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4290                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4291                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4292                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4293                         // _Gdead.
4294                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4295                 }
4296         }
4297         // Track initial transition?
4298         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4299         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4300                 newg.tracking = true
4301         }
4302         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4303         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4304
4305         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4306                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4307                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4308                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4309                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4310                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4311                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4312         }
4313         newg.goid = pp.goidcache
4314         pp.goidcache++
4315         if raceenabled {
4316                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4317                 if newg.labels != nil {
4318                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4319                         // with the reads in the signal handler.
4320                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4321                 }
4322         }
4323         if trace.enabled {
4324                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4325         }
4326         releasem(mp)
4327
4328         return newg
4329 }
4330
4331 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4332 // includes infor for the current caller into a new set of tracebacks for
4333 // a g being created.
4334 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4335         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4336         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4337                 return nil
4338         }
4339         var callerAncestors []ancestorInfo
4340         if callergp.ancestors != nil {
4341                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4342         }
4343         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4344         if n > debug.tracebackancestors {
4345                 n = debug.tracebackancestors
4346         }
4347         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4348         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4349
4350         var pcs [_TracebackMaxFrames]uintptr
4351         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4352         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4353         copy(ipcs, pcs[:])
4354         ancestors[0] = ancestorInfo{
4355                 pcs:  ipcs,
4356                 goid: callergp.goid,
4357                 gopc: callergp.gopc,
4358         }
4359
4360         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4361         *ancestorsp = ancestors
4362         return ancestorsp
4363 }
4364
4365 // Put on gfree list.
4366 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4367 func gfput(pp *p, gp *g) {
4368         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4369                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4370         }
4371
4372         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4373
4374         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4375                 // non-standard stack size - free it.
4376                 stackfree(gp.stack)
4377                 gp.stack.lo = 0
4378                 gp.stack.hi = 0
4379                 gp.stackguard0 = 0
4380         }
4381
4382         pp.gFree.push(gp)
4383         pp.gFree.n++
4384         if pp.gFree.n >= 64 {
4385                 var (
4386                         inc      int32
4387                         stackQ   gQueue
4388                         noStackQ gQueue
4389                 )
4390                 for pp.gFree.n >= 32 {
4391                         gp := pp.gFree.pop()
4392                         pp.gFree.n--
4393                         if gp.stack.lo == 0 {
4394                                 noStackQ.push(gp)
4395                         } else {
4396                                 stackQ.push(gp)
4397                         }
4398                         inc++
4399                 }
4400                 lock(&sched.gFree.lock)
4401                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4402                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4403                 sched.gFree.n += inc
4404                 unlock(&sched.gFree.lock)
4405         }
4406 }
4407
4408 // Get from gfree list.
4409 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4410 func gfget(pp *p) *g {
4411 retry:
4412         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4413                 lock(&sched.gFree.lock)
4414                 // Move a batch of free Gs to the P.
4415                 for pp.gFree.n < 32 {
4416                         // Prefer Gs with stacks.
4417                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4418                         if gp == nil {
4419                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4420                                 if gp == nil {
4421                                         break
4422                                 }
4423                         }
4424                         sched.gFree.n--
4425                         pp.gFree.push(gp)
4426                         pp.gFree.n++
4427                 }
4428                 unlock(&sched.gFree.lock)
4429                 goto retry
4430         }
4431         gp := pp.gFree.pop()
4432         if gp == nil {
4433                 return nil
4434         }
4435         pp.gFree.n--
4436         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4437                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4438                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4439                 // the right size has changed since then.
4440                 systemstack(func() {
4441                         stackfree(gp.stack)
4442                         gp.stack.lo = 0
4443                         gp.stack.hi = 0
4444                         gp.stackguard0 = 0
4445                 })
4446         }
4447         if gp.stack.lo == 0 {
4448                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4449                 systemstack(func() {
4450                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4451                 })
4452                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
4453         } else {
4454                 if raceenabled {
4455                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4456                 }
4457                 if msanenabled {
4458                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4459                 }
4460                 if asanenabled {
4461                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4462                 }
4463         }
4464         return gp
4465 }
4466
4467 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4468 func gfpurge(pp *p) {
4469         var (
4470                 inc      int32
4471                 stackQ   gQueue
4472                 noStackQ gQueue
4473         )
4474         for !pp.gFree.empty() {
4475                 gp := pp.gFree.pop()
4476                 pp.gFree.n--
4477                 if gp.stack.lo == 0 {
4478                         noStackQ.push(gp)
4479                 } else {
4480                         stackQ.push(gp)
4481                 }
4482                 inc++
4483         }
4484         lock(&sched.gFree.lock)
4485         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4486         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4487         sched.gFree.n += inc
4488         unlock(&sched.gFree.lock)
4489 }
4490
4491 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4492 func Breakpoint() {
4493         breakpoint()
4494 }
4495
4496 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4497 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4498 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4499 //
4500 //go:nosplit
4501 func dolockOSThread() {
4502         if GOARCH == "wasm" {
4503                 return // no threads on wasm yet
4504         }
4505         gp := getg()
4506         gp.m.lockedg.set(gp)
4507         gp.lockedm.set(gp.m)
4508 }
4509
4510 //go:nosplit
4511
4512 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4513 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4514 // and no other goroutine will execute in it,
4515 // until the calling goroutine has made as many calls to
4516 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4517 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4518 // the thread will be terminated.
4519 //
4520 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4521 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4522 // that thread.
4523 //
4524 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4525 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4526 func LockOSThread() {
4527         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4528                 // If we need to start a new thread from the locked
4529                 // thread, we need the template thread. Start it now
4530                 // while we're in a known-good state.
4531                 startTemplateThread()
4532         }
4533         gp := getg()
4534         gp.m.lockedExt++
4535         if gp.m.lockedExt == 0 {
4536                 gp.m.lockedExt--
4537                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4538         }
4539         dolockOSThread()
4540 }
4541
4542 //go:nosplit
4543 func lockOSThread() {
4544         getg().m.lockedInt++
4545         dolockOSThread()
4546 }
4547
4548 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4549 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4550 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4551 //
4552 //go:nosplit
4553 func dounlockOSThread() {
4554         if GOARCH == "wasm" {
4555                 return // no threads on wasm yet
4556         }
4557         gp := getg()
4558         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4559                 return
4560         }
4561         gp.m.lockedg = 0
4562         gp.lockedm = 0
4563 }
4564
4565 //go:nosplit
4566
4567 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4568 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4569 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4570 // its fixed operating system thread.
4571 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4572 //
4573 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4574 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4575 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4576 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4577 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4578 // hence the thread) exits.
4579 func UnlockOSThread() {
4580         gp := getg()
4581         if gp.m.lockedExt == 0 {
4582                 return
4583         }
4584         gp.m.lockedExt--
4585         dounlockOSThread()
4586 }
4587
4588 //go:nosplit
4589 func unlockOSThread() {
4590         gp := getg()
4591         if gp.m.lockedInt == 0 {
4592                 systemstack(badunlockosthread)
4593         }
4594         gp.m.lockedInt--
4595         dounlockOSThread()
4596 }
4597
4598 func badunlockosthread() {
4599         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4600 }
4601
4602 func gcount() int32 {
4603         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4604         for _, pp := range allp {
4605                 n -= pp.gFree.n
4606         }
4607
4608         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4609         // But at least the current goroutine is running.
4610         if n < 1 {
4611                 n = 1
4612         }
4613         return n
4614 }
4615
4616 func mcount() int32 {
4617         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4618 }
4619
4620 var prof struct {
4621         signalLock atomic.Uint32
4622
4623         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4624         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4625         hz atomic.Int32
4626 }
4627
4628 func _System()                    { _System() }
4629 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4630 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4631 func _GC()                        { _GC() }
4632 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4633 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4634
4635 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4636 // Called by the signal handler, may run during STW.
4637 //
4638 //go:nowritebarrierrec
4639 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4640         if prof.hz.Load() == 0 {
4641                 return
4642         }
4643
4644         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4645         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4646         // and the call to cpuprof.add, below.
4647         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4648                 return
4649         }
4650
4651         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4652         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4653         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4654         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4655         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4656         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4657         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4658                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4659                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4660                                 cpuprof.lostAtomic++
4661                                 return
4662                         }
4663                 }
4664                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4665                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4666                         // helpers on arm < 7. See
4667                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4668                         cpuprof.lostAtomic++
4669                         return
4670                 }
4671         }
4672
4673         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4674         // Set a trap in case the code does allocate.
4675         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4676         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4677         // In fact mp may not even be stopped.
4678         // See golang.org/issue/17165.
4679         getg().m.mallocing++
4680
4681         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4682         n := 0
4683         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4684                 cgoOff := 0
4685                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4686                 // interrupting other code that is fiddling with
4687                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4688                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4689                 // about any other code interrupting us.
4690                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4691                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4692                                 cgoOff++
4693                         }
4694                         copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4695                         mp.cgoCallers[0] = 0
4696                 }
4697
4698                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4699                 n = gentraceback(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, 0, &stk[cgoOff], len(stk)-cgoOff, nil, nil, 0)
4700                 if n > 0 {
4701                         n += cgoOff
4702                 }
4703         } else {
4704                 n = gentraceback(pc, sp, lr, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4705         }
4706
4707         if n <= 0 {
4708                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4709                 // See if it falls into several common cases.
4710                 n = 0
4711                 if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4712                         // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4713                         // Collect Go stack that leads to the call.
4714                         n = gentraceback(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, 0)
4715                 }
4716                 if n == 0 && mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4717                         n = gentraceback(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, 0, &stk[0], len(stk), nil, nil, _TraceTrap|_TraceJumpStack)
4718                 }
4719                 if n == 0 {
4720                         // If all of the above has failed, account it against abstract "System" or "GC".
4721                         n = 2
4722                         if inVDSOPage(pc) {
4723                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4724                         } else if pc > firstmoduledata.etext {
4725                                 // "ExternalCode" is better than "etext".
4726                                 pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4727                         }
4728                         stk[0] = pc
4729                         if mp.preemptoff != "" {
4730                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4731                         } else {
4732                                 stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4733                         }
4734                 }
4735         }
4736
4737         if prof.hz.Load() != 0 {
4738                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
4739                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
4740                 // caution, but not expected to be nil in practice.
4741                 var tagPtr *unsafe.Pointer
4742                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
4743                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
4744                 }
4745                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
4746
4747                 gprof := gp
4748                 var pp *p
4749                 if gp != nil && gp.m != nil {
4750                         if gp.m.curg != nil {
4751                                 gprof = gp.m.curg
4752                         }
4753                         pp = gp.m.p.ptr()
4754                 }
4755                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
4756         }
4757         getg().m.mallocing--
4758 }
4759
4760 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
4761 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
4762 func setcpuprofilerate(hz int32) {
4763         // Force sane arguments.
4764         if hz < 0 {
4765                 hz = 0
4766         }
4767
4768         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
4769         // that has profiling enabled.
4770         gp := getg()
4771         gp.m.locks++
4772
4773         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
4774         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
4775         // it would deadlock.
4776         setThreadCPUProfiler(0)
4777
4778         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
4779                 osyield()
4780         }
4781         if prof.hz.Load() != hz {
4782                 setProcessCPUProfiler(hz)
4783                 prof.hz.Store(hz)
4784         }
4785         prof.signalLock.Store(0)
4786
4787         lock(&sched.lock)
4788         sched.profilehz = hz
4789         unlock(&sched.lock)
4790
4791         if hz != 0 {
4792                 setThreadCPUProfiler(hz)
4793         }
4794
4795         gp.m.locks--
4796 }
4797
4798 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
4799 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
4800 func (pp *p) init(id int32) {
4801         pp.id = id
4802         pp.status = _Pgcstop
4803         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4804         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4805         pp.wbBuf.reset()
4806         if pp.mcache == nil {
4807                 if id == 0 {
4808                         if mcache0 == nil {
4809                                 throw("missing mcache?")
4810                         }
4811                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
4812                         // mcache0: the one with ID 0.
4813                         pp.mcache = mcache0
4814                 } else {
4815                         pp.mcache = allocmcache()
4816                 }
4817         }
4818         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
4819                 if id == 0 {
4820                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
4821                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
4822                 } else {
4823                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
4824                 }
4825         }
4826         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
4827
4828         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
4829         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
4830         timerpMask.set(id)
4831         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
4832         // running if it is P 0 on startup.
4833         idlepMask.clear(id)
4834 }
4835
4836 // destroy releases all of the resources associated with pp and
4837 // transitions it to status _Pdead.
4838 //
4839 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
4840 func (pp *p) destroy() {
4841         assertLockHeld(&sched.lock)
4842         assertWorldStopped()
4843
4844         // Move all runnable goroutines to the global queue
4845         for pp.runqhead != pp.runqtail {
4846                 // Pop from tail of local queue
4847                 pp.runqtail--
4848                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
4849                 // Push onto head of global queue
4850                 globrunqputhead(gp)
4851         }
4852         if pp.runnext != 0 {
4853                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
4854                 pp.runnext = 0
4855         }
4856         if len(pp.timers) > 0 {
4857                 plocal := getg().m.p.ptr()
4858                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
4859                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
4860                 // This is the only case where we hold the timersLock of
4861                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
4862                 lock(&plocal.timersLock)
4863                 lock(&pp.timersLock)
4864                 moveTimers(plocal, pp.timers)
4865                 pp.timers = nil
4866                 pp.numTimers.Store(0)
4867                 pp.deletedTimers.Store(0)
4868                 pp.timer0When.Store(0)
4869                 unlock(&pp.timersLock)
4870                 unlock(&plocal.timersLock)
4871         }
4872         // Flush p's write barrier buffer.
4873         if gcphase != _GCoff {
4874                 wbBufFlush1(pp)
4875                 pp.gcw.dispose()
4876         }
4877         for i := range pp.sudogbuf {
4878                 pp.sudogbuf[i] = nil
4879         }
4880         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
4881         for j := range pp.deferpoolbuf {
4882                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
4883         }
4884         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
4885         systemstack(func() {
4886                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
4887                         // Safe to call since the world is stopped.
4888                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
4889                 }
4890                 pp.mspancache.len = 0
4891                 lock(&mheap_.lock)
4892                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
4893                 unlock(&mheap_.lock)
4894         })
4895         freemcache(pp.mcache)
4896         pp.mcache = nil
4897         gfpurge(pp)
4898         traceProcFree(pp)
4899         if raceenabled {
4900                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
4901                         // The race detector code uses a callback to fetch
4902                         // the proc context, so arrange for that callback
4903                         // to see the right thing.
4904                         // This hack only works because we are the only
4905                         // thread running.
4906                         mp := getg().m
4907                         phold := mp.p.ptr()
4908                         mp.p.set(pp)
4909
4910                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
4911                         pp.timerRaceCtx = 0
4912
4913                         mp.p.set(phold)
4914                 }
4915                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
4916                 pp.raceprocctx = 0
4917         }
4918         pp.gcAssistTime = 0
4919         pp.status = _Pdead
4920 }
4921
4922 // Change number of processors.
4923 //
4924 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
4925 //
4926 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
4927 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
4928 //
4929 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
4930 func procresize(nprocs int32) *p {
4931         assertLockHeld(&sched.lock)
4932         assertWorldStopped()
4933
4934         old := gomaxprocs
4935         if old < 0 || nprocs <= 0 {
4936                 throw("procresize: invalid arg")
4937         }
4938         if trace.enabled {
4939                 traceGomaxprocs(nprocs)
4940         }
4941
4942         // update statistics
4943         now := nanotime()
4944         if sched.procresizetime != 0 {
4945                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
4946         }
4947         sched.procresizetime = now
4948
4949         maskWords := (nprocs + 31) / 32
4950
4951         // Grow allp if necessary.
4952         if nprocs > int32(len(allp)) {
4953                 // Synchronize with retake, which could be running
4954                 // concurrently since it doesn't run on a P.
4955                 lock(&allpLock)
4956                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
4957                         allp = allp[:nprocs]
4958                 } else {
4959                         nallp := make([]*p, nprocs)
4960                         // Copy everything up to allp's cap so we
4961                         // never lose old allocated Ps.
4962                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
4963                         allp = nallp
4964                 }
4965
4966                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
4967                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
4968                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
4969                 } else {
4970                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
4971                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
4972                         copy(nidlepMask, idlepMask)
4973                         idlepMask = nidlepMask
4974
4975                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
4976                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
4977                         timerpMask = ntimerpMask
4978                 }
4979                 unlock(&allpLock)
4980         }
4981
4982         // initialize new P's
4983         for i := old; i < nprocs; i++ {
4984                 pp := allp[i]
4985                 if pp == nil {
4986                         pp = new(p)
4987                 }
4988                 pp.init(i)
4989                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
4990         }
4991
4992         gp := getg()
4993         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
4994                 // continue to use the current P
4995                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
4996                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
4997         } else {
4998                 // release the current P and acquire allp[0].
4999                 //
5000                 // We must do this before destroying our current P
5001                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5002                 // need to do that from a valid P.
5003                 if gp.m.p != 0 {
5004                         if trace.enabled {
5005                                 // Pretend that we were descheduled
5006                                 // and then scheduled again to keep
5007                                 // the trace sane.
5008                                 traceGoSched()
5009                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5010                         }
5011                         gp.m.p.ptr().m = 0
5012                 }
5013                 gp.m.p = 0
5014                 pp := allp[0]
5015                 pp.m = 0
5016                 pp.status = _Pidle
5017                 acquirep(pp)
5018                 if trace.enabled {
5019                         traceGoStart()
5020                 }
5021         }
5022
5023         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5024         mcache0 = nil
5025
5026         // release resources from unused P's
5027         for i := nprocs; i < old; i++ {
5028                 pp := allp[i]
5029                 pp.destroy()
5030                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5031         }
5032
5033         // Trim allp.
5034         if int32(len(allp)) != nprocs {
5035                 lock(&allpLock)
5036                 allp = allp[:nprocs]
5037                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5038                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5039                 unlock(&allpLock)
5040         }
5041
5042         var runnablePs *p
5043         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5044                 pp := allp[i]
5045                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5046                         continue
5047                 }
5048                 pp.status = _Pidle
5049                 if runqempty(pp) {
5050                         pidleput(pp, now)
5051                 } else {
5052                         pp.m.set(mget())
5053                         pp.link.set(runnablePs)
5054                         runnablePs = pp
5055                 }
5056         }
5057         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5058         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5059         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5060         if old != nprocs {
5061                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5062                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5063         }
5064         return runnablePs
5065 }
5066
5067 // Associate p and the current m.
5068 //
5069 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5070 // isn't because it immediately acquires pp.
5071 //
5072 //go:yeswritebarrierrec
5073 func acquirep(pp *p) {
5074         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5075         wirep(pp)
5076
5077         // Have p; write barriers now allowed.
5078
5079         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5080         // from a potentially stale mcache.
5081         pp.mcache.prepareForSweep()
5082
5083         if trace.enabled {
5084                 traceProcStart()
5085         }
5086 }
5087
5088 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5089 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5090 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5091 //
5092 //go:nowritebarrierrec
5093 //go:nosplit
5094 func wirep(pp *p) {
5095         gp := getg()
5096
5097         if gp.m.p != 0 {
5098                 throw("wirep: already in go")
5099         }
5100         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5101                 id := int64(0)
5102                 if pp.m != 0 {
5103                         id = pp.m.ptr().id
5104                 }
5105                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5106                 throw("wirep: invalid p state")
5107         }
5108         gp.m.p.set(pp)
5109         pp.m.set(gp.m)
5110         pp.status = _Prunning
5111 }
5112
5113 // Disassociate p and the current m.
5114 func releasep() *p {
5115         gp := getg()
5116
5117         if gp.m.p == 0 {
5118                 throw("releasep: invalid arg")
5119         }
5120         pp := gp.m.p.ptr()
5121         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5122                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5123                 throw("releasep: invalid p state")
5124         }
5125         if trace.enabled {
5126                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5127         }
5128         gp.m.p = 0
5129         pp.m = 0
5130         pp.status = _Pidle
5131         return pp
5132 }
5133
5134 func incidlelocked(v int32) {
5135         lock(&sched.lock)
5136         sched.nmidlelocked += v
5137         if v > 0 {
5138                 checkdead()
5139         }
5140         unlock(&sched.lock)
5141 }
5142
5143 // Check for deadlock situation.
5144 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5145 // sched.lock must be held.
5146 func checkdead() {
5147         assertLockHeld(&sched.lock)
5148
5149         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5150         // there are no running goroutines. The calling program is
5151         // assumed to be running.
5152         if islibrary || isarchive {
5153                 return
5154         }
5155
5156         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5157         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5158         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5159         // except that there is a thread that will call exit soon.
5160         if panicking.Load() > 0 {
5161                 return
5162         }
5163
5164         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5165         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5166         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5167         // for details.)
5168         var run0 int32
5169         if !iscgo && cgoHasExtraM {
5170                 mp := lockextra(true)
5171                 haveExtraM := extraMCount > 0
5172                 unlockextra(mp)
5173                 if haveExtraM {
5174                         run0 = 1
5175                 }
5176         }
5177
5178         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5179         if run > run0 {
5180                 return
5181         }
5182         if run < 0 {
5183                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5184                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5185         }
5186
5187         grunning := 0
5188         forEachG(func(gp *g) {
5189                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5190                         return
5191                 }
5192                 s := readgstatus(gp)
5193                 switch s &^ _Gscan {
5194                 case _Gwaiting,
5195                         _Gpreempted:
5196                         grunning++
5197                 case _Grunnable,
5198                         _Grunning,
5199                         _Gsyscall:
5200                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5201                         throw("checkdead: runnable g")
5202                 }
5203         })
5204         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5205                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5206                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5207         }
5208
5209         // Maybe jump time forward for playground.
5210         if faketime != 0 {
5211                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5212                         faketime = when
5213
5214                         // Start an M to steal the timer.
5215                         pp, _ := pidleget(faketime)
5216                         if pp == nil {
5217                                 // There should always be a free P since
5218                                 // nothing is running.
5219                                 throw("checkdead: no p for timer")
5220                         }
5221                         mp := mget()
5222                         if mp == nil {
5223                                 // There should always be a free M since
5224                                 // nothing is running.
5225                                 throw("checkdead: no m for timer")
5226                         }
5227                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5228                         // explicit, but since this is the only M it would
5229                         // become spinning on its own anyways.
5230                         sched.nmspinning.Add(1)
5231                         mp.spinning = true
5232                         mp.nextp.set(pp)
5233                         notewakeup(&mp.park)
5234                         return
5235                 }
5236         }
5237
5238         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5239         for _, pp := range allp {
5240                 if len(pp.timers) > 0 {
5241                         return
5242                 }
5243         }
5244
5245         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5246         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5247 }
5248
5249 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5250 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5251 // is forced to run.
5252 //
5253 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5254 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5255
5256 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5257 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5258 var needSysmonWorkaround bool = false
5259
5260 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5261 //
5262 //go:nowritebarrierrec
5263 func sysmon() {
5264         lock(&sched.lock)
5265         sched.nmsys++
5266         checkdead()
5267         unlock(&sched.lock)
5268
5269         lasttrace := int64(0)
5270         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5271         delay := uint32(0)
5272
5273         for {
5274                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5275                         delay = 20
5276                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5277                         delay *= 2
5278                 }
5279                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5280                         delay = 10 * 1000
5281                 }
5282                 usleep(delay)
5283
5284                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5285                 // it can print that information at the right time.
5286                 //
5287                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5288                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5289                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5290                 //
5291                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5292                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5293                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5294                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5295                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5296                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5297                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5298                 // most of their time sleeping.
5299                 now := nanotime()
5300                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5301                         lock(&sched.lock)
5302                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5303                                 syscallWake := false
5304                                 next := timeSleepUntil()
5305                                 if next > now {
5306                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5307                                         unlock(&sched.lock)
5308                                         // Make wake-up period small enough
5309                                         // for the sampling to be correct.
5310                                         sleep := forcegcperiod / 2
5311                                         if next-now < sleep {
5312                                                 sleep = next - now
5313                                         }
5314                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5315                                         if shouldRelax {
5316                                                 osRelax(true)
5317                                         }
5318                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5319                                         if shouldRelax {
5320                                                 osRelax(false)
5321                                         }
5322                                         lock(&sched.lock)
5323                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5324                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5325                                 }
5326                                 if syscallWake {
5327                                         idle = 0
5328                                         delay = 20
5329                                 }
5330                         }
5331                         unlock(&sched.lock)
5332                 }
5333
5334                 lock(&sched.sysmonlock)
5335                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5336                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5337                 now = nanotime()
5338
5339                 // trigger libc interceptors if needed
5340                 if *cgo_yield != nil {
5341                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5342                 }
5343                 // poll network if not polled for more than 10ms
5344                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5345                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5346                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5347                         list := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5348                         if !list.empty() {
5349                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5350                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5351                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5352                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5353                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5354                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5355                                 // and reports deadlock.
5356                                 incidlelocked(-1)
5357                                 injectglist(&list)
5358                                 incidlelocked(1)
5359                         }
5360                 }
5361                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5362                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5363                         // expiration, so we typically don't have to worry
5364                         // about starting an M to service timers. (Note that
5365                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5366                         // starts running again when that timer expiration may
5367                         // cause Go code to run again).
5368                         //
5369                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5370                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5371                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5372                         // overrun, then startm to get something to handle the
5373                         // timer.
5374                         //
5375                         // See issue 42515 and
5376                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5377                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5378                                 startm(nil, false)
5379                         }
5380                 }
5381                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5382                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5383                         scavenger.wake()
5384                 }
5385                 // retake P's blocked in syscalls
5386                 // and preempt long running G's
5387                 if retake(now) != 0 {
5388                         idle = 0
5389                 } else {
5390                         idle++
5391                 }
5392                 // check if we need to force a GC
5393                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5394                         lock(&forcegc.lock)
5395                         forcegc.idle.Store(false)
5396                         var list gList
5397                         list.push(forcegc.g)
5398                         injectglist(&list)
5399                         unlock(&forcegc.lock)
5400                 }
5401                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5402                         lasttrace = now
5403                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5404                 }
5405                 unlock(&sched.sysmonlock)
5406         }
5407 }
5408
5409 type sysmontick struct {
5410         schedtick   uint32
5411         schedwhen   int64
5412         syscalltick uint32
5413         syscallwhen int64
5414 }
5415
5416 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5417 // preempted.
5418 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5419
5420 func retake(now int64) uint32 {
5421         n := 0
5422         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5423         // uncontended unless we're already stopping the world.
5424         lock(&allpLock)
5425         // We can't use a range loop over allp because we may
5426         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5427         // allp each time around the loop.
5428         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5429                 pp := allp[i]
5430                 if pp == nil {
5431                         // This can happen if procresize has grown
5432                         // allp but not yet created new Ps.
5433                         continue
5434                 }
5435                 pd := &pp.sysmontick
5436                 s := pp.status
5437                 sysretake := false
5438                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5439                         // Preempt G if it's running for too long.
5440                         t := int64(pp.schedtick)
5441                         if int64(pd.schedtick) != t {
5442                                 pd.schedtick = uint32(t)
5443                                 pd.schedwhen = now
5444                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5445                                 preemptone(pp)
5446                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5447                                 // work, because there is no M wired to P.
5448                                 sysretake = true
5449                         }
5450                 }
5451                 if s == _Psyscall {
5452                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5453                         t := int64(pp.syscalltick)
5454                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5455                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5456                                 pd.syscallwhen = now
5457                                 continue
5458                         }
5459                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5460                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5461                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5462                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5463                                 continue
5464                         }
5465                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5466                         unlock(&allpLock)
5467                         // Need to decrement number of idle locked M's
5468                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5469                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5470                         // increment nmidle and report deadlock.
5471                         incidlelocked(-1)
5472                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5473                                 if trace.enabled {
5474                                         traceGoSysBlock(pp)
5475                                         traceProcStop(pp)
5476                                 }
5477                                 n++
5478                                 pp.syscalltick++
5479                                 handoffp(pp)
5480                         }
5481                         incidlelocked(1)
5482                         lock(&allpLock)
5483                 }
5484         }
5485         unlock(&allpLock)
5486         return uint32(n)
5487 }
5488
5489 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5490 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5491 // processor just started running it.
5492 // No locks need to be held.
5493 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5494 func preemptall() bool {
5495         res := false
5496         for _, pp := range allp {
5497                 if pp.status != _Prunning {
5498                         continue
5499                 }
5500                 if preemptone(pp) {
5501                         res = true
5502                 }
5503         }
5504         return res
5505 }
5506
5507 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5508 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5509 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5510 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5511 // simultaneously executing newstack.
5512 // No lock needs to be held.
5513 // Returns true if preemption request was issued.
5514 // The actual preemption will happen at some point in the future
5515 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5516 // Grunning
5517 func preemptone(pp *p) bool {
5518         mp := pp.m.ptr()
5519         if mp == nil || mp == getg().m {
5520                 return false
5521         }
5522         gp := mp.curg
5523         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5524                 return false
5525         }
5526
5527         gp.preempt = true
5528
5529         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5530         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5531         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5532         // preemption into the normal stack overflow check.
5533         gp.stackguard0 = stackPreempt
5534
5535         // Request an async preemption of this P.
5536         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5537                 pp.preempt = true
5538                 preemptM(mp)
5539         }
5540
5541         return true
5542 }
5543
5544 var starttime int64
5545
5546 func schedtrace(detailed bool) {
5547         now := nanotime()
5548         if starttime == 0 {
5549                 starttime = now
5550         }
5551
5552         lock(&sched.lock)
5553         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)
5554         if detailed {
5555                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5556         }
5557         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5558         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5559         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5560         for i, pp := range allp {
5561                 mp := pp.m.ptr()
5562                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5563                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5564                 if detailed {
5565                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5566                         if mp != nil {
5567                                 print(mp.id)
5568                         } else {
5569                                 print("nil")
5570                         }
5571                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5572                 } else {
5573                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5574                         // [len1 len2 len3 len4]
5575                         print(" ")
5576                         if i == 0 {
5577                                 print("[")
5578                         }
5579                         print(t - h)
5580                         if i == len(allp)-1 {
5581                                 print("]\n")
5582                         }
5583                 }
5584         }
5585
5586         if !detailed {
5587                 unlock(&sched.lock)
5588                 return
5589         }
5590
5591         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5592                 pp := mp.p.ptr()
5593                 print("  M", mp.id, ": p=")
5594                 if pp != nil {
5595                         print(pp.id)
5596                 } else {
5597                         print("nil")
5598                 }
5599                 print(" curg=")
5600                 if mp.curg != nil {
5601                         print(mp.curg.goid)
5602                 } else {
5603                         print("nil")
5604                 }
5605                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5606                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5607                         print(lockedg.goid)
5608                 } else {
5609                         print("nil")
5610                 }
5611                 print("\n")
5612         }
5613
5614         forEachG(func(gp *g) {
5615                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5616                 if gp.m != nil {
5617                         print(gp.m.id)
5618                 } else {
5619                         print("nil")
5620                 }
5621                 print(" lockedm=")
5622                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5623                         print(lockedm.id)
5624                 } else {
5625                         print("nil")
5626                 }
5627                 print("\n")
5628         })
5629         unlock(&sched.lock)
5630 }
5631
5632 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5633 // goroutines.
5634 //
5635 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5636 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5637 func schedEnableUser(enable bool) {
5638         lock(&sched.lock)
5639         if sched.disable.user == !enable {
5640                 unlock(&sched.lock)
5641                 return
5642         }
5643         sched.disable.user = !enable
5644         if enable {
5645                 n := sched.disable.n
5646                 sched.disable.n = 0
5647                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5648                 unlock(&sched.lock)
5649                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5650                         startm(nil, false)
5651                 }
5652         } else {
5653                 unlock(&sched.lock)
5654         }
5655 }
5656
5657 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5658 // false is scheduling of gp is disabled.
5659 //
5660 // sched.lock must be held.
5661 func schedEnabled(gp *g) bool {
5662         assertLockHeld(&sched.lock)
5663
5664         if sched.disable.user {
5665                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5666         }
5667         return true
5668 }
5669
5670 // Put mp on midle list.
5671 // sched.lock must be held.
5672 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5673 //
5674 //go:nowritebarrierrec
5675 func mput(mp *m) {
5676         assertLockHeld(&sched.lock)
5677
5678         mp.schedlink = sched.midle
5679         sched.midle.set(mp)
5680         sched.nmidle++
5681         checkdead()
5682 }
5683
5684 // Try to get an m from midle list.
5685 // sched.lock must be held.
5686 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5687 //
5688 //go:nowritebarrierrec
5689 func mget() *m {
5690         assertLockHeld(&sched.lock)
5691
5692         mp := sched.midle.ptr()
5693         if mp != nil {
5694                 sched.midle = mp.schedlink
5695                 sched.nmidle--
5696         }
5697         return mp
5698 }
5699
5700 // Put gp on the global runnable queue.
5701 // sched.lock must be held.
5702 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5703 //
5704 //go:nowritebarrierrec
5705 func globrunqput(gp *g) {
5706         assertLockHeld(&sched.lock)
5707
5708         sched.runq.pushBack(gp)
5709         sched.runqsize++
5710 }
5711
5712 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5713 // sched.lock must be held.
5714 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5715 //
5716 //go:nowritebarrierrec
5717 func globrunqputhead(gp *g) {
5718         assertLockHeld(&sched.lock)
5719
5720         sched.runq.push(gp)
5721         sched.runqsize++
5722 }
5723
5724 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5725 // This clears *batch.
5726 // sched.lock must be held.
5727 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5728 //
5729 //go:nowritebarrierrec
5730 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5731         assertLockHeld(&sched.lock)
5732
5733         sched.runq.pushBackAll(*batch)
5734         sched.runqsize += n
5735         *batch = gQueue{}
5736 }
5737
5738 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
5739 // sched.lock must be held.
5740 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
5741         assertLockHeld(&sched.lock)
5742
5743         if sched.runqsize == 0 {
5744                 return nil
5745         }
5746
5747         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
5748         if n > sched.runqsize {
5749                 n = sched.runqsize
5750         }
5751         if max > 0 && n > max {
5752                 n = max
5753         }
5754         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
5755                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
5756         }
5757
5758         sched.runqsize -= n
5759
5760         gp := sched.runq.pop()
5761         n--
5762         for ; n > 0; n-- {
5763                 gp1 := sched.runq.pop()
5764                 runqput(pp, gp1, false)
5765         }
5766         return gp
5767 }
5768
5769 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
5770 type pMask []uint32
5771
5772 // read returns true if P id's bit is set.
5773 func (p pMask) read(id uint32) bool {
5774         word := id / 32
5775         mask := uint32(1) << (id % 32)
5776         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
5777 }
5778
5779 // set sets P id's bit.
5780 func (p pMask) set(id int32) {
5781         word := id / 32
5782         mask := uint32(1) << (id % 32)
5783         atomic.Or(&p[word], mask)
5784 }
5785
5786 // clear clears P id's bit.
5787 func (p pMask) clear(id int32) {
5788         word := id / 32
5789         mask := uint32(1) << (id % 32)
5790         atomic.And(&p[word], ^mask)
5791 }
5792
5793 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
5794 //
5795 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
5796 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
5797 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
5798 // between no timers and some timers.
5799 //
5800 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
5801 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
5802 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
5803 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
5804 //
5805 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
5806 //
5807 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
5808 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
5809 //   - Running Ps must always be checked.
5810 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
5811 //     again, even after timer expiration.
5812 //
5813 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
5814 // added at any time.
5815 //
5816 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
5817 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
5818 func updateTimerPMask(pp *p) {
5819         if pp.numTimers.Load() > 0 {
5820                 return
5821         }
5822
5823         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
5824         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
5825         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
5826         lock(&pp.timersLock)
5827         if pp.numTimers.Load() == 0 {
5828                 timerpMask.clear(pp.id)
5829         }
5830         unlock(&pp.timersLock)
5831 }
5832
5833 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
5834 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
5835 //
5836 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
5837 // safe to use p.
5838 //
5839 // sched.lock must be held.
5840 //
5841 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5842 //
5843 //go:nowritebarrierrec
5844 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
5845         assertLockHeld(&sched.lock)
5846
5847         if !runqempty(pp) {
5848                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
5849         }
5850         if now == 0 {
5851                 now = nanotime()
5852         }
5853         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
5854         idlepMask.set(pp.id)
5855         pp.link = sched.pidle
5856         sched.pidle.set(pp)
5857         sched.npidle.Add(1)
5858         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
5859                 throw("must be able to track idle limiter event")
5860         }
5861         return now
5862 }
5863
5864 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5865 //
5866 // sched.lock must be held.
5867 //
5868 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5869 //
5870 //go:nowritebarrierrec
5871 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
5872         assertLockHeld(&sched.lock)
5873
5874         pp := sched.pidle.ptr()
5875         if pp != nil {
5876                 // Timer may get added at any time now.
5877                 if now == 0 {
5878                         now = nanotime()
5879                 }
5880                 timerpMask.set(pp.id)
5881                 idlepMask.clear(pp.id)
5882                 sched.pidle = pp.link
5883                 sched.npidle.Add(-1)
5884                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
5885         }
5886         return pp, now
5887 }
5888
5889 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
5890 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
5891 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
5892 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
5893 //
5894 // sched.lock must be held.
5895 //
5896 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5897 //
5898 //go:nowritebarrierrec
5899 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
5900         assertLockHeld(&sched.lock)
5901
5902         pp, now := pidleget(now)
5903         if pp == nil {
5904                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
5905                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
5906                 // Ms that may be preparing to drop their P.
5907                 sched.needspinning.Store(1)
5908                 return nil, now
5909         }
5910
5911         return pp, now
5912 }
5913
5914 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
5915 // It never returns true spuriously.
5916 func runqempty(pp *p) bool {
5917         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
5918         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
5919         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
5920         // does not mean the queue is empty.
5921         for {
5922                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
5923                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
5924                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
5925                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
5926                         return head == tail && runnext == 0
5927                 }
5928         }
5929 }
5930
5931 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
5932 // we introduce some randomness into scheduling decisions
5933 // when running with the race detector.
5934 // The need for this was made obvious by changing the
5935 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
5936 // many poorly-written tests.
5937 // With the randomness here, as long as the tests pass
5938 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
5939 // assumptions.
5940 const randomizeScheduler = raceenabled
5941
5942 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
5943 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
5944 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
5945 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
5946 // Executed only by the owner P.
5947 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
5948         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
5949                 next = false
5950         }
5951
5952         if next {
5953         retryNext:
5954                 oldnext := pp.runnext
5955                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
5956                         goto retryNext
5957                 }
5958                 if oldnext == 0 {
5959                         return
5960                 }
5961                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
5962                 gp = oldnext.ptr()
5963         }
5964
5965 retry:
5966         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
5967         t := pp.runqtail
5968         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
5969                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
5970                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
5971                 return
5972         }
5973         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
5974                 return
5975         }
5976         // the queue is not full, now the put above must succeed
5977         goto retry
5978 }
5979
5980 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
5981 // Executed only by the owner P.
5982 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
5983         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
5984
5985         // First, grab a batch from local queue.
5986         n := t - h
5987         n = n / 2
5988         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
5989                 throw("runqputslow: queue is not full")
5990         }
5991         for i := uint32(0); i < n; i++ {
5992                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5993         }
5994         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
5995                 return false
5996         }
5997         batch[n] = gp
5998
5999         if randomizeScheduler {
6000                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6001                         j := fastrandn(i + 1)
6002                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6003                 }
6004         }
6005
6006         // Link the goroutines.
6007         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6008                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6009         }
6010         var q gQueue
6011         q.head.set(batch[0])
6012         q.tail.set(batch[n])
6013
6014         // Now put the batch on global queue.
6015         lock(&sched.lock)
6016         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6017         unlock(&sched.lock)
6018         return true
6019 }
6020
6021 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6022 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6023 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6024 // Executed only by the owner P.
6025 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6026         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6027         t := pp.runqtail
6028         n := uint32(0)
6029         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6030                 gp := q.pop()
6031                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6032                 t++
6033                 n++
6034         }
6035         qsize -= int(n)
6036
6037         if randomizeScheduler {
6038                 off := func(o uint32) uint32 {
6039                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6040                 }
6041                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6042                         j := fastrandn(i + 1)
6043                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6044                 }
6045         }
6046
6047         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6048         if !q.empty() {
6049                 lock(&sched.lock)
6050                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6051                 unlock(&sched.lock)
6052         }
6053 }
6054
6055 // Get g from local runnable queue.
6056 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6057 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6058 // Executed only by the owner P.
6059 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6060         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6061         next := pp.runnext
6062         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6063         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6064         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6065         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6066                 return next.ptr(), true
6067         }
6068
6069         for {
6070                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6071                 t := pp.runqtail
6072                 if t == h {
6073                         return nil, false
6074                 }
6075                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6076                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6077                         return gp, false
6078                 }
6079         }
6080 }
6081
6082 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6083 // Executed only by the owner P.
6084 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6085         oldNext := pp.runnext
6086         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6087                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6088                 n++
6089         }
6090
6091 retry:
6092         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6093         t := pp.runqtail
6094         qn := t - h
6095         if qn == 0 {
6096                 return
6097         }
6098         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6099                 goto retry
6100         }
6101
6102         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6103                 goto retry
6104         }
6105
6106         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6107         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6108         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6109         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6110         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6111         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6112         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6113         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6114                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6115                 drainQ.pushBack(gp)
6116                 n++
6117         }
6118         return
6119 }
6120
6121 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6122 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6123 // Returns number of grabbed goroutines.
6124 // Can be executed by any P.
6125 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6126         for {
6127                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6128                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6129                 n := t - h
6130                 n = n - n/2
6131                 if n == 0 {
6132                         if stealRunNextG {
6133                                 // Try to steal from pp.runnext.
6134                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6135                                         if pp.status == _Prunning {
6136                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6137                                                 // we are about to steal.
6138                                                 // The important use case here is when the g running
6139                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6140                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6141                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6142                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6143                                                 // between different Ps.
6144                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6145                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6146                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6147                                                         usleep(3)
6148                                                 } else {
6149                                                         // On some platforms system timer granularity is
6150                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6151                                                         // optimization. So just yield.
6152                                                         osyield()
6153                                                 }
6154                                         }
6155                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6156                                                 continue
6157                                         }
6158                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6159                                         return 1
6160                                 }
6161                         }
6162                         return 0
6163                 }
6164                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6165                         continue
6166                 }
6167                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6168                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6169                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6170                 }
6171                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6172                         return n
6173                 }
6174         }
6175 }
6176
6177 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6178 // and put onto local runnable queue of p.
6179 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6180 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6181         t := pp.runqtail
6182         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6183         if n == 0 {
6184                 return nil
6185         }
6186         n--
6187         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6188         if n == 0 {
6189                 return gp
6190         }
6191         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6192         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6193                 throw("runqsteal: runq overflow")
6194         }
6195         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6196         return gp
6197 }
6198
6199 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6200 // be on one gQueue or gList at a time.
6201 type gQueue struct {
6202         head guintptr
6203         tail guintptr
6204 }
6205
6206 // empty reports whether q is empty.
6207 func (q *gQueue) empty() bool {
6208         return q.head == 0
6209 }
6210
6211 // push adds gp to the head of q.
6212 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6213         gp.schedlink = q.head
6214         q.head.set(gp)
6215         if q.tail == 0 {
6216                 q.tail.set(gp)
6217         }
6218 }
6219
6220 // pushBack adds gp to the tail of q.
6221 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6222         gp.schedlink = 0
6223         if q.tail != 0 {
6224                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6225         } else {
6226                 q.head.set(gp)
6227         }
6228         q.tail.set(gp)
6229 }
6230
6231 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6232 // not be used.
6233 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6234         if q2.tail == 0 {
6235                 return
6236         }
6237         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6238         if q.tail != 0 {
6239                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6240         } else {
6241                 q.head = q2.head
6242         }
6243         q.tail = q2.tail
6244 }
6245
6246 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6247 // q is empty.
6248 func (q *gQueue) pop() *g {
6249         gp := q.head.ptr()
6250         if gp != nil {
6251                 q.head = gp.schedlink
6252                 if q.head == 0 {
6253                         q.tail = 0
6254                 }
6255         }
6256         return gp
6257 }
6258
6259 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6260 func (q *gQueue) popList() gList {
6261         stack := gList{q.head}
6262         *q = gQueue{}
6263         return stack
6264 }
6265
6266 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6267 // on one gQueue or gList at a time.
6268 type gList struct {
6269         head guintptr
6270 }
6271
6272 // empty reports whether l is empty.
6273 func (l *gList) empty() bool {
6274         return l.head == 0
6275 }
6276
6277 // push adds gp to the head of l.
6278 func (l *gList) push(gp *g) {
6279         gp.schedlink = l.head
6280         l.head.set(gp)
6281 }
6282
6283 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6284 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6285         if !q.empty() {
6286                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6287                 l.head = q.head
6288         }
6289 }
6290
6291 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6292 func (l *gList) pop() *g {
6293         gp := l.head.ptr()
6294         if gp != nil {
6295                 l.head = gp.schedlink
6296         }
6297         return gp
6298 }
6299
6300 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6301 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6302         lock(&sched.lock)
6303         out = int(sched.maxmcount)
6304         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6305                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6306         } else {
6307                 sched.maxmcount = int32(in)
6308         }
6309         checkmcount()
6310         unlock(&sched.lock)
6311         return
6312 }
6313
6314 //go:nosplit
6315 func procPin() int {
6316         gp := getg()
6317         mp := gp.m
6318
6319         mp.locks++
6320         return int(mp.p.ptr().id)
6321 }
6322
6323 //go:nosplit
6324 func procUnpin() {
6325         gp := getg()
6326         gp.m.locks--
6327 }
6328
6329 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6330 //go:nosplit
6331 func sync_runtime_procPin() int {
6332         return procPin()
6333 }
6334
6335 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6336 //go:nosplit
6337 func sync_runtime_procUnpin() {
6338         procUnpin()
6339 }
6340
6341 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6342 //go:nosplit
6343 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6344         return procPin()
6345 }
6346
6347 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6348 //go:nosplit
6349 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6350         procUnpin()
6351 }
6352
6353 // Active spinning for sync.Mutex.
6354 //
6355 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6356 //go:nosplit
6357 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6358         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6359         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6360         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6361         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6362         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6363         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6364                 return false
6365         }
6366         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6367                 return false
6368         }
6369         return true
6370 }
6371
6372 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6373 //go:nosplit
6374 func sync_runtime_doSpin() {
6375         procyield(active_spin_cnt)
6376 }
6377
6378 var stealOrder randomOrder
6379
6380 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6381 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6382 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6383 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6384 type randomOrder struct {
6385         count    uint32
6386         coprimes []uint32
6387 }
6388
6389 type randomEnum struct {
6390         i     uint32
6391         count uint32
6392         pos   uint32
6393         inc   uint32
6394 }
6395
6396 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6397         ord.count = count
6398         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6399         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6400                 if gcd(i, count) == 1 {
6401                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6402                 }
6403         }
6404 }
6405
6406 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6407         return randomEnum{
6408                 count: ord.count,
6409                 pos:   i % ord.count,
6410                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6411         }
6412 }
6413
6414 func (enum *randomEnum) done() bool {
6415         return enum.i == enum.count
6416 }
6417
6418 func (enum *randomEnum) next() {
6419         enum.i++
6420         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6421 }
6422
6423 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6424         return enum.pos
6425 }
6426
6427 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6428         for b != 0 {
6429                 a, b = b, a%b
6430         }
6431         return a
6432 }
6433
6434 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6435 // Keep in sync with ../../test/initempty.go:initTask
6436 type initTask struct {
6437         // TODO: pack the first 3 fields more tightly?
6438         state uintptr // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6439         ndeps uintptr
6440         nfns  uintptr
6441         // followed by ndeps instances of an *initTask, one per package depended on
6442         // followed by nfns pcs, one per init function to run
6443 }
6444
6445 // inittrace stores statistics for init functions which are
6446 // updated by malloc and newproc when active is true.
6447 var inittrace tracestat
6448
6449 type tracestat struct {
6450         active bool   // init tracing activation status
6451         id     uint64 // init goroutine id
6452         allocs uint64 // heap allocations
6453         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6454 }
6455
6456 func doInit(t *initTask) {
6457         switch t.state {
6458         case 2: // fully initialized
6459                 return
6460         case 1: // initialization in progress
6461                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6462         default: // not initialized yet
6463                 t.state = 1 // initialization in progress
6464
6465                 for i := uintptr(0); i < t.ndeps; i++ {
6466                         p := add(unsafe.Pointer(t), (3+i)*goarch.PtrSize)
6467                         t2 := *(**initTask)(p)
6468                         doInit(t2)
6469                 }
6470
6471                 if t.nfns == 0 {
6472                         t.state = 2 // initialization done
6473                         return
6474                 }
6475
6476                 var (
6477                         start  int64
6478                         before tracestat
6479                 )
6480
6481                 if inittrace.active {
6482                         start = nanotime()
6483                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6484                         before = inittrace
6485                 }
6486
6487                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), (3+t.ndeps)*goarch.PtrSize)
6488                 for i := uintptr(0); i < t.nfns; i++ {
6489                         p := add(firstFunc, i*goarch.PtrSize)
6490                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6491                         f()
6492                 }
6493
6494                 if inittrace.active {
6495                         end := nanotime()
6496                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6497                         after := inittrace
6498
6499                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6500                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6501
6502                         var sbuf [24]byte
6503                         print("init ", pkg, " @")
6504                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6505                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6506                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6507                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6508                         print("\n")
6509                 }
6510
6511                 t.state = 2 // initialization done
6512         }
6513 }