]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
cmd/link, runtime: initialize packages in shared build mode
[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 or global run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_pthread_key_created == nil {
213                         throw("_cgo_pthread_key_created missing")
214                 }
215
216                 if _cgo_thread_start == nil {
217                         throw("_cgo_thread_start missing")
218                 }
219                 if GOOS != "windows" {
220                         if _cgo_setenv == nil {
221                                 throw("_cgo_setenv missing")
222                         }
223                         if _cgo_unsetenv == nil {
224                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
225                         }
226                 }
227                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
228                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
229                 }
230
231                 // Set the x_crosscall2_ptr C function pointer variable point to crosscall2.
232                 if set_crosscall2 == nil {
233                         throw("set_crosscall2 missing")
234                 }
235                 set_crosscall2()
236
237                 // Start the template thread in case we enter Go from
238                 // a C-created thread and need to create a new thread.
239                 startTemplateThread()
240                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
241         }
242
243         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
244         // list can arrive a few different ways, but it will always
245         // contain the init tasks computed by the linker for all the
246         // packages in the program (excluding those added at runtime
247         // by package plugin). Run through the modules in dependency
248         // order (the order they are initialized by the dynamic
249         // loader, i.e. they are added to the moduledata linked list).
250         for m := &firstmoduledata; m != nil; m = m.next {
251                 doInit(m.inittasks)
252         }
253
254         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
255         // of collecting statistics in malloc and newproc
256         inittrace.active = false
257
258         close(main_init_done)
259
260         needUnlock = false
261         unlockOSThread()
262
263         if isarchive || islibrary {
264                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
265                 // has a main, but it is not executed.
266                 return
267         }
268         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
269         fn()
270         if raceenabled {
271                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
272                 racefini()
273         }
274
275         // Make racy client program work: if panicking on
276         // another goroutine at the same time as main returns,
277         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
278         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
279         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
280                 // Running deferred functions should not take long.
281                 for c := 0; c < 1000; c++ {
282                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
283                                 break
284                         }
285                         Gosched()
286                 }
287         }
288         if panicking.Load() != 0 {
289                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceBlockForever, 1)
290         }
291         runExitHooks(0)
292
293         exit(0)
294         for {
295                 var x *int32
296                 *x = 0
297         }
298 }
299
300 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
301 //
302 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
303 func os_beforeExit(exitCode int) {
304         runExitHooks(exitCode)
305         if exitCode == 0 && raceenabled {
306                 racefini()
307         }
308 }
309
310 // start forcegc helper goroutine
311 func init() {
312         go forcegchelper()
313 }
314
315 func forcegchelper() {
316         forcegc.g = getg()
317         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
318         for {
319                 lock(&forcegc.lock)
320                 if forcegc.idle.Load() {
321                         throw("forcegc: phase error")
322                 }
323                 forcegc.idle.Store(true)
324                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceBlockSystemGoroutine, 1)
325                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
326                 if debug.gctrace > 0 {
327                         println("GC forced")
328                 }
329                 // Time-triggered, fully concurrent.
330                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
331         }
332 }
333
334 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
335 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
336 //
337 //go:nosplit
338 func Gosched() {
339         checkTimeouts()
340         mcall(gosched_m)
341 }
342
343 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
344 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
345 //
346 //go:nosplit
347 func goschedguarded() {
348         mcall(goschedguarded_m)
349 }
350
351 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
352 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
353 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
354 //
355 //go:nosplit
356 func goschedIfBusy() {
357         gp := getg()
358         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
359         // doesn't otherwise yield.
360         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
361                 return
362         }
363         mcall(gosched_m)
364 }
365
366 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
367 // system stack.
368 //
369 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
370 //
371 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
372 // the call to gopark and the call to unlockf.
373 //
374 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
375 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
376 // unless there is external synchronization preventing the G from being
377 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
378 // externally readied.
379 //
380 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
381 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
382 // re-use reasons, add new ones.
383 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
384         if reason != waitReasonSleep {
385                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
386         }
387         mp := acquirem()
388         gp := mp.curg
389         status := readgstatus(gp)
390         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
391                 throw("gopark: bad g status")
392         }
393         mp.waitlock = lock
394         mp.waitunlockf = unlockf
395         gp.waitreason = reason
396         mp.waitTraceBlockReason = traceReason
397         mp.waitTraceSkip = traceskip
398         releasem(mp)
399         // can't do anything that might move the G between Ms here.
400         mcall(park_m)
401 }
402
403 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
404 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
405 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
406         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceReason, traceskip)
407 }
408
409 func goready(gp *g, traceskip int) {
410         systemstack(func() {
411                 ready(gp, traceskip, true)
412         })
413 }
414
415 //go:nosplit
416 func acquireSudog() *sudog {
417         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
418         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
419         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
420         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
421         // in stopTheWorld.
422         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
423         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
424         // which keeps the garbage collector from being invoked.
425         mp := acquirem()
426         pp := mp.p.ptr()
427         if len(pp.sudogcache) == 0 {
428                 lock(&sched.sudoglock)
429                 // First, try to grab a batch from central cache.
430                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
431                         s := sched.sudogcache
432                         sched.sudogcache = s.next
433                         s.next = nil
434                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
435                 }
436                 unlock(&sched.sudoglock)
437                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
438                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
439                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
440                 }
441         }
442         n := len(pp.sudogcache)
443         s := pp.sudogcache[n-1]
444         pp.sudogcache[n-1] = nil
445         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
446         if s.elem != nil {
447                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
448         }
449         releasem(mp)
450         return s
451 }
452
453 //go:nosplit
454 func releaseSudog(s *sudog) {
455         if s.elem != nil {
456                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
457         }
458         if s.isSelect {
459                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
460         }
461         if s.next != nil {
462                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
463         }
464         if s.prev != nil {
465                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
466         }
467         if s.waitlink != nil {
468                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
469         }
470         if s.c != nil {
471                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
472         }
473         gp := getg()
474         if gp.param != nil {
475                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
476         }
477         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
478         pp := mp.p.ptr()
479         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
480                 // Transfer half of local cache to the central cache.
481                 var first, last *sudog
482                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
483                         n := len(pp.sudogcache)
484                         p := pp.sudogcache[n-1]
485                         pp.sudogcache[n-1] = nil
486                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
487                         if first == nil {
488                                 first = p
489                         } else {
490                                 last.next = p
491                         }
492                         last = p
493                 }
494                 lock(&sched.sudoglock)
495                 last.next = sched.sudogcache
496                 sched.sudogcache = first
497                 unlock(&sched.sudoglock)
498         }
499         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
500         releasem(mp)
501 }
502
503 // called from assembly.
504 func badmcall(fn func(*g)) {
505         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
506 }
507
508 func badmcall2(fn func(*g)) {
509         throw("runtime: mcall function returned")
510 }
511
512 func badreflectcall() {
513         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
514 }
515
516 //go:nosplit
517 //go:nowritebarrierrec
518 func badmorestackg0() {
519         writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
520 }
521
522 //go:nosplit
523 //go:nowritebarrierrec
524 func badmorestackgsignal() {
525         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
526 }
527
528 //go:nosplit
529 func badctxt() {
530         throw("ctxt != 0")
531 }
532
533 func lockedOSThread() bool {
534         gp := getg()
535         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
536 }
537
538 var (
539         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
540         // never shrinks.
541         //
542         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
543         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
544         // variables below.
545         allglock mutex
546         allgs    []*g
547
548         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
549         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
550         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
551         //
552         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
553         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
554         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
555         // all Gs, allglock must be held.
556         //
557         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
558         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
559         // even if it points to a stale array.
560         allglen uintptr
561         allgptr **g
562 )
563
564 func allgadd(gp *g) {
565         if readgstatus(gp) == _Gidle {
566                 throw("allgadd: bad status Gidle")
567         }
568
569         lock(&allglock)
570         allgs = append(allgs, gp)
571         if &allgs[0] != allgptr {
572                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
573         }
574         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
575         unlock(&allglock)
576 }
577
578 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
579 //
580 // The world must be stopped or allglock must be held.
581 func allGsSnapshot() []*g {
582         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
583
584         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
585         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
586         // monotonically and existing entries never change, so we can
587         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
588         // we trim everything past len because that can still change.
589         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
590 }
591
592 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
593 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
594         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
595         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
596         return ptr, length
597 }
598
599 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
600 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
601         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
602 }
603
604 // forEachG calls fn on every G from allgs.
605 //
606 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
607 func forEachG(fn func(gp *g)) {
608         lock(&allglock)
609         for _, gp := range allgs {
610                 fn(gp)
611         }
612         unlock(&allglock)
613 }
614
615 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
616 //
617 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
618 // execution, which may be missed.
619 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
620         ptr, length := atomicAllG()
621         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
622                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
623                 fn(gp)
624         }
625         return
626 }
627
628 const (
629         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
630         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
631         _GoidCacheBatch = 16
632 )
633
634 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
635 // value of the GODEBUG environment variable.
636 func cpuinit(env string) {
637         switch GOOS {
638         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
639                 cpu.DebugOptions = true
640         }
641         cpu.Initialize(env)
642
643         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
644         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
645         switch GOARCH {
646         case "386", "amd64":
647                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
648                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
649                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
650
651         case "arm":
652                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
653
654         case "arm64":
655                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
656         }
657 }
658
659 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
660 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
661 // early before much of the runtime is initialized.
662 func getGodebugEarly() string {
663         const prefix = "GODEBUG="
664         var env string
665         switch GOOS {
666         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
667                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
668                 // GODEBUG directly.
669                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
670                 n := int32(0)
671                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
672                         n++
673                 }
674
675                 for i := int32(0); i < n; i++ {
676                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
677                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
678
679                         if hasPrefix(s, prefix) {
680                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
681                                 break
682                         }
683                 }
684         }
685         return env
686 }
687
688 // The bootstrap sequence is:
689 //
690 //      call osinit
691 //      call schedinit
692 //      make & queue new G
693 //      call runtime·mstart
694 //
695 // The new G calls runtime·main.
696 func schedinit() {
697         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
698         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
699         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
700         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
701         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
702         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
703         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
704         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
705         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
706         lockInit(&finlock, lockRankFin)
707         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
708         traceLockInit()
709         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
710         // All of this lock's critical sections should be
711         // extremely short.
712         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
713
714         // raceinit must be the first call to race detector.
715         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
716         gp := getg()
717         if raceenabled {
718                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
719         }
720
721         sched.maxmcount = 10000
722
723         // The world starts stopped.
724         worldStopped()
725
726         moduledataverify()
727         stackinit()
728         mallocinit()
729         godebug := getGodebugEarly()
730         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
731         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
732         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
733         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
734         mcommoninit(gp.m, -1)
735         modulesinit()   // provides activeModules
736         typelinksinit() // uses maps, activeModules
737         itabsinit()     // uses activeModules
738         stkobjinit()    // must run before GC starts
739
740         sigsave(&gp.m.sigmask)
741         initSigmask = gp.m.sigmask
742
743         goargs()
744         goenvs()
745         secure()
746         checkfds()
747         parsedebugvars()
748         gcinit()
749
750         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
751         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
752         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
753         // safe to set MemProfileRate to 0.
754         if disableMemoryProfiling {
755                 MemProfileRate = 0
756         }
757
758         lock(&sched.lock)
759         sched.lastpoll.Store(nanotime())
760         procs := ncpu
761         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
762                 procs = n
763         }
764         if procresize(procs) != nil {
765                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
766         }
767         unlock(&sched.lock)
768
769         // World is effectively started now, as P's can run.
770         worldStarted()
771
772         if buildVersion == "" {
773                 // Condition should never trigger. This code just serves
774                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
775                 buildVersion = "unknown"
776         }
777         if len(modinfo) == 1 {
778                 // Condition should never trigger. This code just serves
779                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
780                 modinfo = ""
781         }
782 }
783
784 func dumpgstatus(gp *g) {
785         thisg := getg()
786         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
787         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
788 }
789
790 // sched.lock must be held.
791 func checkmcount() {
792         assertLockHeld(&sched.lock)
793
794         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
795         // created in C.
796         //
797         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
798         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
799         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
800         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
801         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
802         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
803         if count > sched.maxmcount {
804                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
805                 throw("thread exhaustion")
806         }
807 }
808
809 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
810 // considered 'running' by checkdead.
811 //
812 // sched.lock must be held.
813 func mReserveID() int64 {
814         assertLockHeld(&sched.lock)
815
816         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
817                 throw("runtime: thread ID overflow")
818         }
819         id := sched.mnext
820         sched.mnext++
821         checkmcount()
822         return id
823 }
824
825 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
826 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
827         gp := getg()
828
829         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
830         if gp != gp.m.g0 {
831                 callers(1, mp.createstack[:])
832         }
833
834         lock(&sched.lock)
835
836         if id >= 0 {
837                 mp.id = id
838         } else {
839                 mp.id = mReserveID()
840         }
841
842         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
843         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
844         if lo|hi == 0 {
845                 hi = 1
846         }
847         // Same behavior as for 1.17.
848         // TODO: Simplify this.
849         if goarch.BigEndian {
850                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
851         } else {
852                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
853         }
854
855         mpreinit(mp)
856         if mp.gsignal != nil {
857                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
858         }
859
860         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
861         // when it is just in a register or thread-local storage.
862         mp.alllink = allm
863
864         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
865         // so we need to publish it safely.
866         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
867         unlock(&sched.lock)
868
869         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
870         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
871                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
872         }
873 }
874
875 func (mp *m) becomeSpinning() {
876         mp.spinning = true
877         sched.nmspinning.Add(1)
878         sched.needspinning.Store(0)
879 }
880
881 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
882         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
883 }
884
885 var fastrandseed uintptr
886
887 func fastrandinit() {
888         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
889         getRandomData(s)
890 }
891
892 // Mark gp ready to run.
893 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
894         if traceEnabled() {
895                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
896         }
897
898         status := readgstatus(gp)
899
900         // Mark runnable.
901         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
902         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
903                 dumpgstatus(gp)
904                 throw("bad g->status in ready")
905         }
906
907         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
908         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
909         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
910         wakep()
911         releasem(mp)
912 }
913
914 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
915 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
916 const freezeStopWait = 0x7fffffff
917
918 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
919 // world.
920 var freezing atomic.Bool
921
922 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
923 // There is no reverse operation, used during crashing.
924 // This function must not lock any mutexes.
925 func freezetheworld() {
926         freezing.Store(true)
927         if debug.dontfreezetheworld > 0 {
928                 // Don't prempt Ps to stop goroutines. That will perturb
929                 // scheduler state, making debugging more difficult. Instead,
930                 // allow goroutines to continue execution.
931                 //
932                 // fatalpanic will tracebackothers to trace all goroutines. It
933                 // is unsafe to trace a running goroutine, so tracebackothers
934                 // will skip running goroutines. That is OK and expected, we
935                 // expect users of dontfreezetheworld to use core files anyway.
936                 //
937                 // However, allowing the scheduler to continue running free
938                 // introduces a race: a goroutine may be stopped when
939                 // tracebackothers checks its status, and then start running
940                 // later when we are in the middle of traceback, potentially
941                 // causing a crash.
942                 //
943                 // To mitigate this, when an M naturally enters the scheduler,
944                 // schedule checks if freezing is set and if so stops
945                 // execution. This guarantees that while Gs can transition from
946                 // running to stopped, they can never transition from stopped
947                 // to running.
948                 //
949                 // The sleep here allows racing Ms that missed freezing and are
950                 // about to run a G to complete the transition to running
951                 // before we start traceback.
952                 usleep(1000)
953                 return
954         }
955
956         // stopwait and preemption requests can be lost
957         // due to races with concurrently executing threads,
958         // so try several times
959         for i := 0; i < 5; i++ {
960                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
961                 sched.stopwait = freezeStopWait
962                 sched.gcwaiting.Store(true)
963                 // this should stop running goroutines
964                 if !preemptall() {
965                         break // no running goroutines
966                 }
967                 usleep(1000)
968         }
969         // to be sure
970         usleep(1000)
971         preemptall()
972         usleep(1000)
973 }
974
975 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
976 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
977 //
978 //go:nosplit
979 func readgstatus(gp *g) uint32 {
980         return gp.atomicstatus.Load()
981 }
982
983 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
984 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
985 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
986 // we see an inconsistent state.
987 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
988         success := false
989
990         // Check that transition is valid.
991         switch oldval {
992         default:
993                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
994                 dumpgstatus(gp)
995                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
996         case _Gscanrunnable,
997                 _Gscanwaiting,
998                 _Gscanrunning,
999                 _Gscansyscall,
1000                 _Gscanpreempted:
1001                 if newval == oldval&^_Gscan {
1002                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1003                 }
1004         }
1005         if !success {
1006                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1007                 dumpgstatus(gp)
1008                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
1009         }
1010         releaseLockRank(lockRankGscan)
1011 }
1012
1013 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
1014 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
1015 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
1016         switch oldval {
1017         case _Grunnable,
1018                 _Grunning,
1019                 _Gwaiting,
1020                 _Gsyscall:
1021                 if newval == oldval|_Gscan {
1022                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1023                         if r {
1024                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
1025                         }
1026                         return r
1027
1028                 }
1029         }
1030         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1031         throw("castogscanstatus")
1032         panic("not reached")
1033 }
1034
1035 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
1036 // various latencies on every transition instead of sampling them.
1037 var casgstatusAlwaysTrack = false
1038
1039 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
1040 // and casfrom_Gscanstatus instead.
1041 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
1042 // put it in the Gscan state is finished.
1043 //
1044 //go:nosplit
1045 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1046         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1047                 systemstack(func() {
1048                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1049                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1050                 })
1051         }
1052
1053         acquireLockRank(lockRankGscan)
1054         releaseLockRank(lockRankGscan)
1055
1056         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1057         const yieldDelay = 5 * 1000
1058         var nextYield int64
1059
1060         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1061         // GC time to finish and change the state to oldval.
1062         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1063                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1064                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1065                 }
1066                 if i == 0 {
1067                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1068                 }
1069                 if nanotime() < nextYield {
1070                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1071                                 procyield(1)
1072                         }
1073                 } else {
1074                         osyield()
1075                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1076                 }
1077         }
1078
1079         if oldval == _Grunning {
1080                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1081                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1082                         gp.tracking = true
1083                 }
1084                 gp.trackingSeq++
1085         }
1086         if !gp.tracking {
1087                 return
1088         }
1089
1090         // Handle various kinds of tracking.
1091         //
1092         // Currently:
1093         // - Time spent in runnable.
1094         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1095         switch oldval {
1096         case _Grunnable:
1097                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1098                 // time we spent in this state and add it to
1099                 // runnableTime.
1100                 now := nanotime()
1101                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1102                 gp.trackingStamp = 0
1103         case _Gwaiting:
1104                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1105                         // Not blocking on a lock.
1106                         break
1107                 }
1108                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1109                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1110                 // a more representative estimate of the absolute value.
1111                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1112                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1113                 now := nanotime()
1114                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1115                 gp.trackingStamp = 0
1116         }
1117         switch newval {
1118         case _Gwaiting:
1119                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1120                         // Not blocking on a lock.
1121                         break
1122                 }
1123                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1124                 now := nanotime()
1125                 gp.trackingStamp = now
1126         case _Grunnable:
1127                 // We just transitioned into runnable, so record what
1128                 // time that happened.
1129                 now := nanotime()
1130                 gp.trackingStamp = now
1131         case _Grunning:
1132                 // We're transitioning into running, so turn off
1133                 // tracking and record how much time we spent in
1134                 // runnable.
1135                 gp.tracking = false
1136                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1137                 gp.runnableTime = 0
1138         }
1139 }
1140
1141 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1142 //
1143 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1144 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1145         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1146         gp.waitreason = reason
1147         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1148 }
1149
1150 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1151 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1152 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1153 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1154 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1155 //
1156 //go:nosplit
1157 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1158         for {
1159                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1160                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1161                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1162                 }
1163                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1164                         return oldstatus
1165                 }
1166         }
1167 }
1168
1169 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1170 //
1171 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1172 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1173 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1174         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1175                 throw("bad g transition")
1176         }
1177         acquireLockRank(lockRankGscan)
1178         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1179         }
1180 }
1181
1182 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1183 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1184 // re-scheduling gp.
1185 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1186         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1187                 throw("bad g transition")
1188         }
1189         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1190         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1191 }
1192
1193 // stwReason is an enumeration of reasons the world is stopping.
1194 type stwReason uint8
1195
1196 // Reasons to stop-the-world.
1197 //
1198 // Avoid reusing reasons and add new ones instead.
1199 const (
1200         stwUnknown                     stwReason = iota // "unknown"
1201         stwGCMarkTerm                                   // "GC mark termination"
1202         stwGCSweepTerm                                  // "GC sweep termination"
1203         stwWriteHeapDump                                // "write heap dump"
1204         stwGoroutineProfile                             // "goroutine profile"
1205         stwGoroutineProfileCleanup                      // "goroutine profile cleanup"
1206         stwAllGoroutinesStack                           // "all goroutines stack trace"
1207         stwReadMemStats                                 // "read mem stats"
1208         stwAllThreadsSyscall                            // "AllThreadsSyscall"
1209         stwGOMAXPROCS                                   // "GOMAXPROCS"
1210         stwStartTrace                                   // "start trace"
1211         stwStopTrace                                    // "stop trace"
1212         stwForTestCountPagesInUse                       // "CountPagesInUse (test)"
1213         stwForTestReadMetricsSlow                       // "ReadMetricsSlow (test)"
1214         stwForTestReadMemStatsSlow                      // "ReadMemStatsSlow (test)"
1215         stwForTestPageCachePagesLeaked                  // "PageCachePagesLeaked (test)"
1216         stwForTestResetDebugLog                         // "ResetDebugLog (test)"
1217 )
1218
1219 func (r stwReason) String() string {
1220         return stwReasonStrings[r]
1221 }
1222
1223 // If you add to this list, also add it to src/internal/trace/parser.go.
1224 // If you change the values of any of the stw* constants, bump the trace
1225 // version number and make a copy of this.
1226 var stwReasonStrings = [...]string{
1227         stwUnknown:                     "unknown",
1228         stwGCMarkTerm:                  "GC mark termination",
1229         stwGCSweepTerm:                 "GC sweep termination",
1230         stwWriteHeapDump:               "write heap dump",
1231         stwGoroutineProfile:            "goroutine profile",
1232         stwGoroutineProfileCleanup:     "goroutine profile cleanup",
1233         stwAllGoroutinesStack:          "all goroutines stack trace",
1234         stwReadMemStats:                "read mem stats",
1235         stwAllThreadsSyscall:           "AllThreadsSyscall",
1236         stwGOMAXPROCS:                  "GOMAXPROCS",
1237         stwStartTrace:                  "start trace",
1238         stwStopTrace:                   "stop trace",
1239         stwForTestCountPagesInUse:      "CountPagesInUse (test)",
1240         stwForTestReadMetricsSlow:      "ReadMetricsSlow (test)",
1241         stwForTestReadMemStatsSlow:     "ReadMemStatsSlow (test)",
1242         stwForTestPageCachePagesLeaked: "PageCachePagesLeaked (test)",
1243         stwForTestResetDebugLog:        "ResetDebugLog (test)",
1244 }
1245
1246 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1247 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1248 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1249 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1250 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1251 // other P's should resume execution.
1252 //
1253 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1254 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1255 // be serialized.
1256 //
1257 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1258 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1259 // goroutines.
1260 func stopTheWorld(reason stwReason) {
1261         semacquire(&worldsema)
1262         gp := getg()
1263         gp.m.preemptoff = reason.String()
1264         systemstack(func() {
1265                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1266                 // stack may be scanned.
1267                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1268                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1269                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1270                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1271                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1272                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1273                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1274                 // have already completed by the time we exit.
1275                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1276                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1277                 stopTheWorldWithSema(reason)
1278                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1279         })
1280 }
1281
1282 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1283 func startTheWorld() {
1284         systemstack(func() { startTheWorldWithSema() })
1285
1286         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1287         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1288         //
1289         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1290         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1291         //
1292         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1293         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1294         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1295         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1296         // possible here.
1297         //
1298         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1299         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1300         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1301         mp := acquirem()
1302         mp.preemptoff = ""
1303         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1304         releasem(mp)
1305 }
1306
1307 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1308 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1309 // until startTheWorldGC is called.
1310 func stopTheWorldGC(reason stwReason) {
1311         semacquire(&gcsema)
1312         stopTheWorld(reason)
1313 }
1314
1315 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1316 func startTheWorldGC() {
1317         startTheWorld()
1318         semrelease(&gcsema)
1319 }
1320
1321 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1322 var worldsema uint32 = 1
1323
1324 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1325 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1326 // from changing concurrently.
1327 //
1328 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1329 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1330 var gcsema uint32 = 1
1331
1332 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1333 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1334 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1335 // stack:
1336 //
1337 //      semacquire(&worldsema, 0)
1338 //      m.preemptoff = "reason"
1339 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1340 //
1341 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1342 // these three operations separately:
1343 //
1344 //      m.preemptoff = ""
1345 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1346 //      semrelease(&worldsema)
1347 //
1348 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1349 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1350 // Other P's are able to execute between successive calls to
1351 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1352 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1353 // stopTheWorld to block.
1354 func stopTheWorldWithSema(reason stwReason) {
1355         if traceEnabled() {
1356                 traceSTWStart(reason)
1357         }
1358         gp := getg()
1359
1360         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1361         // that is blocked trying to acquire the lock.
1362         if gp.m.locks > 0 {
1363                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1364         }
1365
1366         lock(&sched.lock)
1367         sched.stopwait = gomaxprocs
1368         sched.gcwaiting.Store(true)
1369         preemptall()
1370         // stop current P
1371         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1372         sched.stopwait--
1373         // try to retake all P's in Psyscall status
1374         for _, pp := range allp {
1375                 s := pp.status
1376                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1377                         if traceEnabled() {
1378                                 traceGoSysBlock(pp)
1379                                 traceProcStop(pp)
1380                         }
1381                         pp.syscalltick++
1382                         sched.stopwait--
1383                 }
1384         }
1385         // stop idle P's
1386         now := nanotime()
1387         for {
1388                 pp, _ := pidleget(now)
1389                 if pp == nil {
1390                         break
1391                 }
1392                 pp.status = _Pgcstop
1393                 sched.stopwait--
1394         }
1395         wait := sched.stopwait > 0
1396         unlock(&sched.lock)
1397
1398         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1399         if wait {
1400                 for {
1401                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1402                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1403                                 noteclear(&sched.stopnote)
1404                                 break
1405                         }
1406                         preemptall()
1407                 }
1408         }
1409
1410         // sanity checks
1411         bad := ""
1412         if sched.stopwait != 0 {
1413                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1414         } else {
1415                 for _, pp := range allp {
1416                         if pp.status != _Pgcstop {
1417                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1418                         }
1419                 }
1420         }
1421         if freezing.Load() {
1422                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1423                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1424                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1425                 // we should halt this thread.
1426                 lock(&deadlock)
1427                 lock(&deadlock)
1428         }
1429         if bad != "" {
1430                 throw(bad)
1431         }
1432
1433         worldStopped()
1434 }
1435
1436 func startTheWorldWithSema() int64 {
1437         assertWorldStopped()
1438
1439         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1440         if netpollinited() {
1441                 list, delta := netpoll(0) // non-blocking
1442                 injectglist(&list)
1443                 netpollAdjustWaiters(delta)
1444         }
1445         lock(&sched.lock)
1446
1447         procs := gomaxprocs
1448         if newprocs != 0 {
1449                 procs = newprocs
1450                 newprocs = 0
1451         }
1452         p1 := procresize(procs)
1453         sched.gcwaiting.Store(false)
1454         if sched.sysmonwait.Load() {
1455                 sched.sysmonwait.Store(false)
1456                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1457         }
1458         unlock(&sched.lock)
1459
1460         worldStarted()
1461
1462         for p1 != nil {
1463                 p := p1
1464                 p1 = p1.link.ptr()
1465                 if p.m != 0 {
1466                         mp := p.m.ptr()
1467                         p.m = 0
1468                         if mp.nextp != 0 {
1469                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1470                         }
1471                         mp.nextp.set(p)
1472                         notewakeup(&mp.park)
1473                 } else {
1474                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1475                         newm(nil, p, -1)
1476                 }
1477         }
1478
1479         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1480         startTime := nanotime()
1481         if traceEnabled() {
1482                 traceSTWDone()
1483         }
1484
1485         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1486         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1487         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1488         wakep()
1489
1490         releasem(mp)
1491
1492         return startTime
1493 }
1494
1495 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1496 // via libcall.
1497 func usesLibcall() bool {
1498         switch GOOS {
1499         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1500                 return true
1501         case "openbsd":
1502                 return GOARCH != "mips64"
1503         }
1504         return false
1505 }
1506
1507 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1508 // system-allocated stack.
1509 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1510         switch GOOS {
1511         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1512                 return true
1513         case "openbsd":
1514                 return GOARCH != "mips64"
1515         }
1516         return false
1517 }
1518
1519 // mstart is the entry-point for new Ms.
1520 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1521 func mstart()
1522
1523 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1524 // This must not split the stack because we may not even have stack
1525 // bounds set up yet.
1526 //
1527 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1528 // barriers are not allowed.
1529 //
1530 //go:nosplit
1531 //go:nowritebarrierrec
1532 func mstart0() {
1533         gp := getg()
1534
1535         osStack := gp.stack.lo == 0
1536         if osStack {
1537                 // Initialize stack bounds from system stack.
1538                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1539                 // minit may update the stack bounds.
1540                 //
1541                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1542                 // We set hi to &size, but there are things above
1543                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1544                 // but is somewhat arbitrary.
1545                 size := gp.stack.hi
1546                 if size == 0 {
1547                         size = 16384 * sys.StackGuardMultiplier
1548                 }
1549                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1550                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1551         }
1552         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1553         // Go code.
1554         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1555         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1556         // functions, which check stackguard1.
1557         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1558         mstart1()
1559
1560         // Exit this thread.
1561         if mStackIsSystemAllocated() {
1562                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1563                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1564                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1565                 osStack = true
1566         }
1567         mexit(osStack)
1568 }
1569
1570 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1571 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1572 //
1573 //go:noinline
1574 func mstart1() {
1575         gp := getg()
1576
1577         if gp != gp.m.g0 {
1578                 throw("bad runtime·mstart")
1579         }
1580
1581         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1582         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1583         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1584         // so other calls can reuse the current frame.
1585         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1586         // and let mstart0 exit the thread.
1587         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1588         gp.sched.pc = getcallerpc()
1589         gp.sched.sp = getcallersp()
1590
1591         asminit()
1592         minit()
1593
1594         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1595         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1596         if gp.m == &m0 {
1597                 mstartm0()
1598         }
1599
1600         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1601                 fn()
1602         }
1603
1604         if gp.m != &m0 {
1605                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1606                 gp.m.nextp = 0
1607         }
1608         schedule()
1609 }
1610
1611 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1612 //
1613 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1614 // running yet, so they'll be no-ops.
1615 //
1616 //go:yeswritebarrierrec
1617 func mstartm0() {
1618         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1619         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1620         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1621         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1622                 cgoHasExtraM = true
1623                 newextram()
1624         }
1625         initsig(false)
1626 }
1627
1628 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1629 //
1630 //go:nosplit
1631 func mPark() {
1632         gp := getg()
1633         notesleep(&gp.m.park)
1634         noteclear(&gp.m.park)
1635 }
1636
1637 // mexit tears down and exits the current thread.
1638 //
1639 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1640 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1641 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1642 //
1643 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1644 // will release the P before exiting.
1645 //
1646 //go:yeswritebarrierrec
1647 func mexit(osStack bool) {
1648         mp := getg().m
1649
1650         if mp == &m0 {
1651                 // This is the main thread. Just wedge it.
1652                 //
1653                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1654                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1655                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1656                 // other threads are still running. On Solaris we can
1657                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1658                 // bad things probably happen on other platforms.
1659                 //
1660                 // We could try to clean up this M more before wedging
1661                 // it, but that complicates signal handling.
1662                 handoffp(releasep())
1663                 lock(&sched.lock)
1664                 sched.nmfreed++
1665                 checkdead()
1666                 unlock(&sched.lock)
1667                 mPark()
1668                 throw("locked m0 woke up")
1669         }
1670
1671         sigblock(true)
1672         unminit()
1673
1674         // Free the gsignal stack.
1675         if mp.gsignal != nil {
1676                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1677                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1678                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1679                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1680                 // won't write to it when calling VDSO code.
1681                 mp.gsignal = nil
1682         }
1683
1684         // Remove m from allm.
1685         lock(&sched.lock)
1686         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1687                 if *pprev == mp {
1688                         *pprev = mp.alllink
1689                         goto found
1690                 }
1691         }
1692         throw("m not found in allm")
1693 found:
1694         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1695         //
1696         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1697         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1698         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1699         // doesn't free mp while we are still using it.
1700         //
1701         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1702         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1703         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1704         mp.freelink = sched.freem
1705         sched.freem = mp
1706         unlock(&sched.lock)
1707
1708         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1709
1710         // Release the P.
1711         handoffp(releasep())
1712         // After this point we must not have write barriers.
1713
1714         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1715         // handoffp because it may have started a new M to take our
1716         // P's work.
1717         lock(&sched.lock)
1718         sched.nmfreed++
1719         checkdead()
1720         unlock(&sched.lock)
1721
1722         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1723                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1724                 // For #41702.
1725                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1726                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1727                 }
1728         }
1729
1730         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1731         // longer take any locks.
1732         mdestroy(mp)
1733
1734         if osStack {
1735                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1736                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1737
1738                 // Return from mstart and let the system thread
1739                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1740                 return
1741         }
1742
1743         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1744         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1745         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1746         // reaped.
1747         exitThread(&mp.freeWait)
1748 }
1749
1750 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1751 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1752 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1753 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1754 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1755 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1756 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1757 //
1758 // The caller must hold worldsema.
1759 //
1760 //go:systemstack
1761 func forEachP(fn func(*p)) {
1762         mp := acquirem()
1763         pp := getg().m.p.ptr()
1764
1765         lock(&sched.lock)
1766         if sched.safePointWait != 0 {
1767                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1768         }
1769         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1770         sched.safePointFn = fn
1771
1772         // Ask all Ps to run the safe point function.
1773         for _, p2 := range allp {
1774                 if p2 != pp {
1775                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1776                 }
1777         }
1778         preemptall()
1779
1780         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1781         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1782         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1783
1784         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1785         // not change because we hold sched.lock.
1786         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1787                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1788                         fn(p)
1789                         sched.safePointWait--
1790                 }
1791         }
1792
1793         wait := sched.safePointWait > 0
1794         unlock(&sched.lock)
1795
1796         // Run fn for the current P.
1797         fn(pp)
1798
1799         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1800         // off to induce safe point function execution.
1801         for _, p2 := range allp {
1802                 s := p2.status
1803                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1804                         if traceEnabled() {
1805                                 traceGoSysBlock(p2)
1806                                 traceProcStop(p2)
1807                         }
1808                         p2.syscalltick++
1809                         handoffp(p2)
1810                 }
1811         }
1812
1813         // Wait for remaining Ps to run fn.
1814         if wait {
1815                 for {
1816                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1817                         // case of any races.
1818                         //
1819                         // Requires system stack.
1820                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1821                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1822                                 break
1823                         }
1824                         preemptall()
1825                 }
1826         }
1827         if sched.safePointWait != 0 {
1828                 throw("forEachP: not done")
1829         }
1830         for _, p2 := range allp {
1831                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1832                         throw("forEachP: P did not run fn")
1833                 }
1834         }
1835
1836         lock(&sched.lock)
1837         sched.safePointFn = nil
1838         unlock(&sched.lock)
1839         releasem(mp)
1840 }
1841
1842 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1843 // This should be called like
1844 //
1845 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1846 //          runSafePointFn()
1847 //      }
1848 //
1849 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1850 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1851 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1852 // nor the P run the safe-point function.
1853 func runSafePointFn() {
1854         p := getg().m.p.ptr()
1855         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1856         // function on this P's behalf and this P running the
1857         // safe-point function directly.
1858         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1859                 return
1860         }
1861         sched.safePointFn(p)
1862         lock(&sched.lock)
1863         sched.safePointWait--
1864         if sched.safePointWait == 0 {
1865                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1866         }
1867         unlock(&sched.lock)
1868 }
1869
1870 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1871 // to start threads for us so that we can play nicely with
1872 // foreign code.
1873 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1874
1875 type cgothreadstart struct {
1876         g   guintptr
1877         tls *uint64
1878         fn  unsafe.Pointer
1879 }
1880
1881 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1882 // Can use p for allocation context if needed.
1883 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1884 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1885 //
1886 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1887 // isn't because it borrows pp.
1888 //
1889 //go:yeswritebarrierrec
1890 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1891         allocmLock.rlock()
1892
1893         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1894         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1895         // caller lose ownership.
1896         acquirem()
1897
1898         gp := getg()
1899         if gp.m.p == 0 {
1900                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1901         }
1902
1903         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1904         // this may free up a stack we can use.
1905         if sched.freem != nil {
1906                 lock(&sched.lock)
1907                 var newList *m
1908                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1909                         wait := freem.freeWait.Load()
1910                         if wait == freeMWait {
1911                                 next := freem.freelink
1912                                 freem.freelink = newList
1913                                 newList = freem
1914                                 freem = next
1915                                 continue
1916                         }
1917                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1918                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1919                         // list.
1920                         if wait == freeMStack {
1921                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1922                                 // reachable off the system stack transitively from
1923                                 // startm.
1924                                 systemstack(func() {
1925                                         stackfree(freem.g0.stack)
1926                                 })
1927                         }
1928                         freem = freem.freelink
1929                 }
1930                 sched.freem = newList
1931                 unlock(&sched.lock)
1932         }
1933
1934         mp := new(m)
1935         mp.mstartfn = fn
1936         mcommoninit(mp, id)
1937
1938         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1939         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1940         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1941                 mp.g0 = malg(-1)
1942         } else {
1943                 mp.g0 = malg(16384 * sys.StackGuardMultiplier)
1944         }
1945         mp.g0.m = mp
1946
1947         if pp == gp.m.p.ptr() {
1948                 releasep()
1949         }
1950
1951         releasem(gp.m)
1952         allocmLock.runlock()
1953         return mp
1954 }
1955
1956 // needm is called when a cgo callback happens on a
1957 // thread without an m (a thread not created by Go).
1958 // In this case, needm is expected to find an m to use
1959 // and return with m, g initialized correctly.
1960 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
1961 // needm is limited in what routines it can call. In particular
1962 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
1963 // do any scheduling that requires an m.
1964 //
1965 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
1966 // the following strategy: there is a stack of available m's
1967 // that can be stolen. Using compare-and-swap
1968 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
1969 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
1970 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
1971 // This serves as a simple spin lock that we can use even
1972 // without an m. The thread that locks the stack in this way
1973 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
1974 //
1975 // In order to make sure that there is always an m structure
1976 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
1977 // is always one more than needed. At the beginning of the
1978 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
1979 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
1980 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
1981 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
1982 //
1983 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
1984 // pressed into service as the scheduling stack and current
1985 // goroutine for the duration of the cgo callback.
1986 //
1987 // It calls dropm to put the m back on the list,
1988 // 1. when the callback is done with the m in non-pthread platforms,
1989 // 2. or when the C thread exiting on pthread platforms.
1990 //
1991 // The signal argument indicates whether we're called from a signal
1992 // handler.
1993 //
1994 //go:nosplit
1995 func needm(signal bool) {
1996         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1997                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
1998                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
1999                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
2000                 // for details.
2001                 //
2002                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
2003                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
2004                 exit(1)
2005         }
2006
2007         // Save and block signals before getting an M.
2008         // The signal handler may call needm itself,
2009         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
2010         // any incoming signals will try to execute,
2011         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
2012         // set up appropriately until the end of minit, which will
2013         // unblock the signals. This is the same dance as when
2014         // starting a new m to run Go code via newosproc.
2015         var sigmask sigset
2016         sigsave(&sigmask)
2017         sigblock(false)
2018
2019         // getExtraM is safe here because of the invariant above,
2020         // that the extra list always contains or will soon contain
2021         // at least one m.
2022         mp, last := getExtraM()
2023
2024         // Set needextram when we've just emptied the list,
2025         // so that the eventual call into cgocallbackg will
2026         // allocate a new m for the extra list. We delay the
2027         // allocation until then so that it can be done
2028         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
2029         // running at all (that is, there's no garbage collection
2030         // running right now).
2031         mp.needextram = last
2032
2033         // Store the original signal mask for use by minit.
2034         mp.sigmask = sigmask
2035
2036         // Install TLS on some platforms (previously setg
2037         // would do this if necessary).
2038         osSetupTLS(mp)
2039
2040         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
2041         // to match the current stack.
2042         setg(mp.g0)
2043         sp := getcallersp()
2044         callbackUpdateSystemStack(mp, sp, signal)
2045
2046         // Should mark we are already in Go now.
2047         // Otherwise, we may call needm again when we get a signal, before cgocallbackg1,
2048         // which means the extram list may be empty, that will cause a deadlock.
2049         mp.isExtraInC = false
2050
2051         // Initialize this thread to use the m.
2052         asminit()
2053         minit()
2054
2055         // mp.curg is now a real goroutine.
2056         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
2057         sched.ngsys.Add(-1)
2058 }
2059
2060 // Acquire an extra m and bind it to the C thread when a pthread key has been created.
2061 //
2062 //go:nosplit
2063 func needAndBindM() {
2064         needm(false)
2065
2066         if _cgo_pthread_key_created != nil && *(*uintptr)(_cgo_pthread_key_created) != 0 {
2067                 cgoBindM()
2068         }
2069 }
2070
2071 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
2072 // It is called with a working local m, so that it can do things
2073 // like call schedlock and allocate.
2074 func newextram() {
2075         c := extraMWaiters.Swap(0)
2076         if c > 0 {
2077                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
2078                         oneNewExtraM()
2079                 }
2080         } else if extraMLength.Load() == 0 {
2081                 // Make sure there is at least one extra M.
2082                 oneNewExtraM()
2083         }
2084 }
2085
2086 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
2087 func oneNewExtraM() {
2088         // Create extra goroutine locked to extra m.
2089         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
2090         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
2091         // goexit makes clear to the traceback routines where
2092         // the goroutine stack ends.
2093         mp := allocm(nil, nil, -1)
2094         gp := malg(4096)
2095         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
2096         gp.sched.sp = gp.stack.hi
2097         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
2098         gp.sched.lr = 0
2099         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
2100         gp.syscallpc = gp.sched.pc
2101         gp.syscallsp = gp.sched.sp
2102         gp.stktopsp = gp.sched.sp
2103         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
2104         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
2105         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
2106         // "real" goroutine until needm grabs it.
2107         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
2108         gp.m = mp
2109         mp.curg = gp
2110         mp.isextra = true
2111         // mark we are in C by default.
2112         mp.isExtraInC = true
2113         mp.lockedInt++
2114         mp.lockedg.set(gp)
2115         gp.lockedm.set(mp)
2116         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2117         if raceenabled {
2118                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2119         }
2120         if traceEnabled() {
2121                 traceOneNewExtraM(gp)
2122         }
2123         // put on allg for garbage collector
2124         allgadd(gp)
2125
2126         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2127         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2128         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2129         // has the same effect.
2130         sched.ngsys.Add(1)
2131
2132         // Add m to the extra list.
2133         addExtraM(mp)
2134 }
2135
2136 // dropm puts the current m back onto the extra list.
2137 //
2138 // 1. On systems without pthreads, like Windows
2139 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2140 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2141 //
2142 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2143 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2144 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2145 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2146 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2147 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2148 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2149 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2150 // atomics, so the cost should be small.
2151 //
2152 // 2. On systems with pthreads
2153 // dropm is called while a non-Go thread is exiting.
2154 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2155 // to register a thread-exit-time destructor.
2156 // And store the g into a thread-specific value associated with the pthread key,
2157 // when first return back to C.
2158 // So that the destructor would invoke dropm while the non-Go thread is exiting.
2159 // This is much faster since it avoids expensive signal-related syscalls.
2160 //
2161 // This always runs without a P, so //go:nowritebarrierrec is required.
2162 //
2163 // This may run with a different stack than was recorded in g0 (there is no
2164 // call to callbackUpdateSystemStack prior to dropm), so this must be
2165 // //go:nosplit to avoid the stack bounds check.
2166 //
2167 //go:nowritebarrierrec
2168 //go:nosplit
2169 func dropm() {
2170         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2171         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2172         // with no pointer manipulation.
2173         mp := getg().m
2174
2175         // Return mp.curg to dead state.
2176         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2177         mp.curg.preemptStop = false
2178         sched.ngsys.Add(1)
2179
2180         // Block signals before unminit.
2181         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2182         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2183         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2184         sigmask := mp.sigmask
2185         sigblock(false)
2186         unminit()
2187
2188         setg(nil)
2189
2190         putExtraM(mp)
2191
2192         msigrestore(sigmask)
2193 }
2194
2195 // bindm store the g0 of the current m into a thread-specific value.
2196 //
2197 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2198 // to register a thread-exit-time destructor.
2199 // We are here setting the thread-specific value of the pthread key, to enable the destructor.
2200 // So that the pthread_key_destructor would dropm while the C thread is exiting.
2201 //
2202 // And the saved g will be used in pthread_key_destructor,
2203 // since the g stored in the TLS by Go might be cleared in some platforms,
2204 // before the destructor invoked, so, we restore g by the stored g, before dropm.
2205 //
2206 // We store g0 instead of m, to make the assembly code simpler,
2207 // since we need to restore g0 in runtime.cgocallback.
2208 //
2209 // On systems without pthreads, like Windows, bindm shouldn't be used.
2210 //
2211 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2212 //
2213 //go:nosplit
2214 //go:nowritebarrierrec
2215 func cgoBindM() {
2216         if GOOS == "windows" || GOOS == "plan9" {
2217                 fatal("bindm in unexpected GOOS")
2218         }
2219         g := getg()
2220         if g.m.g0 != g {
2221                 fatal("the current g is not g0")
2222         }
2223         if _cgo_bindm != nil {
2224                 asmcgocall(_cgo_bindm, unsafe.Pointer(g))
2225         }
2226 }
2227
2228 // A helper function for EnsureDropM.
2229 func getm() uintptr {
2230         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2231 }
2232
2233 var (
2234         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2235         // only via lockextra/unlockextra.
2236         //
2237         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2238         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2239         // because their mp.curg is on allgs.
2240         extraM atomic.Uintptr
2241         // Number of M's in the extraM list.
2242         extraMLength atomic.Uint32
2243         // Number of waiters in lockextra.
2244         extraMWaiters atomic.Uint32
2245
2246         // Number of extra M's in use by threads.
2247         extraMInUse atomic.Uint32
2248 )
2249
2250 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2251 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2252 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2253 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2254 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2255 //
2256 //go:nosplit
2257 func lockextra(nilokay bool) *m {
2258         const locked = 1
2259
2260         incr := false
2261         for {
2262                 old := extraM.Load()
2263                 if old == locked {
2264                         osyield_no_g()
2265                         continue
2266                 }
2267                 if old == 0 && !nilokay {
2268                         if !incr {
2269                                 // Add 1 to the number of threads
2270                                 // waiting for an M.
2271                                 // This is cleared by newextram.
2272                                 extraMWaiters.Add(1)
2273                                 incr = true
2274                         }
2275                         usleep_no_g(1)
2276                         continue
2277                 }
2278                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2279                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2280                 }
2281                 osyield_no_g()
2282                 continue
2283         }
2284 }
2285
2286 //go:nosplit
2287 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2288         extraMLength.Add(delta)
2289         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2290 }
2291
2292 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2293 // empty because of this call.
2294 //
2295 // Spins waiting for an extra M, so caller must ensure that the list always
2296 // contains or will soon contain at least one M.
2297 //
2298 //go:nosplit
2299 func getExtraM() (mp *m, last bool) {
2300         mp = lockextra(false)
2301         extraMInUse.Add(1)
2302         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2303         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2304 }
2305
2306 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2307 // allocated M's should use addExtraM.
2308 //
2309 //go:nosplit
2310 func putExtraM(mp *m) {
2311         extraMInUse.Add(-1)
2312         addExtraM(mp)
2313 }
2314
2315 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2316 //
2317 //go:nosplit
2318 func addExtraM(mp *m) {
2319         mnext := lockextra(true)
2320         mp.schedlink.set(mnext)
2321         unlockextra(mp, 1)
2322 }
2323
2324 var (
2325         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2326         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2327         // creation of new Ms.
2328         allocmLock rwmutex
2329
2330         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2331         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2332         // issue #19546.
2333         execLock rwmutex
2334 )
2335
2336 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2337 // versions of newosproc and newosproc0.
2338 const (
2339         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2340         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2341 )
2342
2343 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2344 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2345 // start an OS thread.
2346 var newmHandoff struct {
2347         lock mutex
2348
2349         // newm points to a list of M structures that need new OS
2350         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2351         newm muintptr
2352
2353         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2354         // is put on the list.
2355         waiting bool
2356         wake    note
2357
2358         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2359         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2360         // to 1.
2361         haveTemplateThread uint32
2362 }
2363
2364 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2365 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2366 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2367 //
2368 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2369 //
2370 //go:nowritebarrierrec
2371 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2372         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2373         // the OS in newm1 or the template thread.
2374         //
2375         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2376         // start and be signal-able, even with a STW.
2377         //
2378         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2379         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2380         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2381         // start.
2382         acquirem()
2383
2384         mp := allocm(pp, fn, id)
2385         mp.nextp.set(pp)
2386         mp.sigmask = initSigmask
2387         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2388                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2389                 // started by C. The kernel state of this thread may
2390                 // be strange (the user may have locked it for that
2391                 // purpose). We don't want to clone that into another
2392                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2393                 // the thread for us.
2394                 //
2395                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2396                 //
2397                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2398                 // doesn't model thread creation off fork.
2399                 lock(&newmHandoff.lock)
2400                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2401                         throw("on a locked thread with no template thread")
2402                 }
2403                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2404                 newmHandoff.newm.set(mp)
2405                 if newmHandoff.waiting {
2406                         newmHandoff.waiting = false
2407                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2408                 }
2409                 unlock(&newmHandoff.lock)
2410                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2411                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2412                 // it is safe to releasem.
2413                 releasem(getg().m)
2414                 return
2415         }
2416         newm1(mp)
2417         releasem(getg().m)
2418 }
2419
2420 func newm1(mp *m) {
2421         if iscgo {
2422                 var ts cgothreadstart
2423                 if _cgo_thread_start == nil {
2424                         throw("_cgo_thread_start missing")
2425                 }
2426                 ts.g.set(mp.g0)
2427                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2428                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2429                 if msanenabled {
2430                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2431                 }
2432                 if asanenabled {
2433                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2434                 }
2435                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2436                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2437                 execLock.runlock()
2438                 return
2439         }
2440         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2441         newosproc(mp)
2442         execLock.runlock()
2443 }
2444
2445 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2446 // running.
2447 //
2448 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2449 func startTemplateThread() {
2450         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2451                 return
2452         }
2453
2454         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2455         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2456         mp := acquirem()
2457         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2458                 releasem(mp)
2459                 return
2460         }
2461         newm(templateThread, nil, -1)
2462         releasem(mp)
2463 }
2464
2465 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2466 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2467 // may not be in a good state.
2468 //
2469 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2470 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2471 // in an unknown state.
2472 //
2473 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2474 // barriers.
2475 //
2476 //go:nowritebarrierrec
2477 func templateThread() {
2478         lock(&sched.lock)
2479         sched.nmsys++
2480         checkdead()
2481         unlock(&sched.lock)
2482
2483         for {
2484                 lock(&newmHandoff.lock)
2485                 for newmHandoff.newm != 0 {
2486                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2487                         newmHandoff.newm = 0
2488                         unlock(&newmHandoff.lock)
2489                         for newm != nil {
2490                                 next := newm.schedlink.ptr()
2491                                 newm.schedlink = 0
2492                                 newm1(newm)
2493                                 newm = next
2494                         }
2495                         lock(&newmHandoff.lock)
2496                 }
2497                 newmHandoff.waiting = true
2498                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2499                 unlock(&newmHandoff.lock)
2500                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2501         }
2502 }
2503
2504 // Stops execution of the current m until new work is available.
2505 // Returns with acquired P.
2506 func stopm() {
2507         gp := getg()
2508
2509         if gp.m.locks != 0 {
2510                 throw("stopm holding locks")
2511         }
2512         if gp.m.p != 0 {
2513                 throw("stopm holding p")
2514         }
2515         if gp.m.spinning {
2516                 throw("stopm spinning")
2517         }
2518
2519         lock(&sched.lock)
2520         mput(gp.m)
2521         unlock(&sched.lock)
2522         mPark()
2523         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2524         gp.m.nextp = 0
2525 }
2526
2527 func mspinning() {
2528         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2529         getg().m.spinning = true
2530 }
2531
2532 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2533 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2534 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2535 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2536 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2537 //
2538 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2539 // comment on acquirem below.
2540 //
2541 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2542 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2543 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2544 // returning.
2545 //
2546 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2547 //
2548 //go:nowritebarrierrec
2549 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2550         // Disable preemption.
2551         //
2552         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2553         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2554         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2555         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2556         //
2557         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2558         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2559         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2560         // STW.
2561         //
2562         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2563         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2564         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2565         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2566         mp := acquirem()
2567         if !lockheld {
2568                 lock(&sched.lock)
2569         }
2570         if pp == nil {
2571                 if spinning {
2572                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2573                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2574                         // before calling startm.
2575                         throw("startm: P required for spinning=true")
2576                 }
2577                 pp, _ = pidleget(0)
2578                 if pp == nil {
2579                         if !lockheld {
2580                                 unlock(&sched.lock)
2581                         }
2582                         releasem(mp)
2583                         return
2584                 }
2585         }
2586         nmp := mget()
2587         if nmp == nil {
2588                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2589                 // However, we already own a P to assign to the M.
2590                 //
2591                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2592                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2593                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2594                 // throwing in an apparent deadlock.
2595                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2596                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2597                 //
2598                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2599                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2600                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2601                 // queued G's.
2602                 id := mReserveID()
2603                 unlock(&sched.lock)
2604
2605                 var fn func()
2606                 if spinning {
2607                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2608                         fn = mspinning
2609                 }
2610                 newm(fn, pp, id)
2611
2612                 if lockheld {
2613                         lock(&sched.lock)
2614                 }
2615                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2616                 // Preemption is now safe.
2617                 releasem(mp)
2618                 return
2619         }
2620         if !lockheld {
2621                 unlock(&sched.lock)
2622         }
2623         if nmp.spinning {
2624                 throw("startm: m is spinning")
2625         }
2626         if nmp.nextp != 0 {
2627                 throw("startm: m has p")
2628         }
2629         if spinning && !runqempty(pp) {
2630                 throw("startm: p has runnable gs")
2631         }
2632         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2633         nmp.spinning = spinning
2634         nmp.nextp.set(pp)
2635         notewakeup(&nmp.park)
2636         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2637         // safe.
2638         releasem(mp)
2639 }
2640
2641 // Hands off P from syscall or locked M.
2642 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2643 //
2644 //go:nowritebarrierrec
2645 func handoffp(pp *p) {
2646         // handoffp must start an M in any situation where
2647         // findrunnable would return a G to run on pp.
2648
2649         // if it has local work, start it straight away
2650         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2651                 startm(pp, false, false)
2652                 return
2653         }
2654         // if there's trace work to do, start it straight away
2655         if (traceEnabled() || traceShuttingDown()) && traceReaderAvailable() != nil {
2656                 startm(pp, false, false)
2657                 return
2658         }
2659         // if it has GC work, start it straight away
2660         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2661                 startm(pp, false, false)
2662                 return
2663         }
2664         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2665         // otherwise our help is not required
2666         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2667                 sched.needspinning.Store(0)
2668                 startm(pp, true, false)
2669                 return
2670         }
2671         lock(&sched.lock)
2672         if sched.gcwaiting.Load() {
2673                 pp.status = _Pgcstop
2674                 sched.stopwait--
2675                 if sched.stopwait == 0 {
2676                         notewakeup(&sched.stopnote)
2677                 }
2678                 unlock(&sched.lock)
2679                 return
2680         }
2681         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2682                 sched.safePointFn(pp)
2683                 sched.safePointWait--
2684                 if sched.safePointWait == 0 {
2685                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2686                 }
2687         }
2688         if sched.runqsize != 0 {
2689                 unlock(&sched.lock)
2690                 startm(pp, false, false)
2691                 return
2692         }
2693         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2694         // need to wakeup another M to poll network.
2695         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2696                 unlock(&sched.lock)
2697                 startm(pp, false, false)
2698                 return
2699         }
2700
2701         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2702         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2703         when := nobarrierWakeTime(pp)
2704         pidleput(pp, 0)
2705         unlock(&sched.lock)
2706
2707         if when != 0 {
2708                 wakeNetPoller(when)
2709         }
2710 }
2711
2712 // Tries to add one more P to execute G's.
2713 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2714 // Must be called with a P.
2715 func wakep() {
2716         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2717         // already.
2718         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2719                 return
2720         }
2721
2722         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2723         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2724         // enter _Pgcstop.
2725         //
2726         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2727         mp := acquirem()
2728
2729         var pp *p
2730         lock(&sched.lock)
2731         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2732         if pp == nil {
2733                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2734                         throw("wakep: negative nmspinning")
2735                 }
2736                 unlock(&sched.lock)
2737                 releasem(mp)
2738                 return
2739         }
2740         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2741         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2742         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2743         // see at least one running M (ours).
2744         unlock(&sched.lock)
2745
2746         startm(pp, true, false)
2747
2748         releasem(mp)
2749 }
2750
2751 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2752 // Returns with acquired P.
2753 func stoplockedm() {
2754         gp := getg()
2755
2756         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2757                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2758         }
2759         if gp.m.p != 0 {
2760                 // Schedule another M to run this p.
2761                 pp := releasep()
2762                 handoffp(pp)
2763         }
2764         incidlelocked(1)
2765         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2766         mPark()
2767         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2768         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2769                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2770                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2771                 throw("stoplockedm: not runnable")
2772         }
2773         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2774         gp.m.nextp = 0
2775 }
2776
2777 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2778 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2779 //
2780 //go:nowritebarrierrec
2781 func startlockedm(gp *g) {
2782         mp := gp.lockedm.ptr()
2783         if mp == getg().m {
2784                 throw("startlockedm: locked to me")
2785         }
2786         if mp.nextp != 0 {
2787                 throw("startlockedm: m has p")
2788         }
2789         // directly handoff current P to the locked m
2790         incidlelocked(-1)
2791         pp := releasep()
2792         mp.nextp.set(pp)
2793         notewakeup(&mp.park)
2794         stopm()
2795 }
2796
2797 // Stops the current m for stopTheWorld.
2798 // Returns when the world is restarted.
2799 func gcstopm() {
2800         gp := getg()
2801
2802         if !sched.gcwaiting.Load() {
2803                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2804         }
2805         if gp.m.spinning {
2806                 gp.m.spinning = false
2807                 // OK to just drop nmspinning here,
2808                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2809                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2810                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2811                 }
2812         }
2813         pp := releasep()
2814         lock(&sched.lock)
2815         pp.status = _Pgcstop
2816         sched.stopwait--
2817         if sched.stopwait == 0 {
2818                 notewakeup(&sched.stopnote)
2819         }
2820         unlock(&sched.lock)
2821         stopm()
2822 }
2823
2824 // Schedules gp to run on the current M.
2825 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2826 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2827 // Never returns.
2828 //
2829 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2830 // acquiring a P in several places.
2831 //
2832 //go:yeswritebarrierrec
2833 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2834         mp := getg().m
2835
2836         if goroutineProfile.active {
2837                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2838                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2839                 // the world.
2840                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2841         }
2842
2843         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2844         // M.
2845         mp.curg = gp
2846         gp.m = mp
2847         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2848         gp.waitsince = 0
2849         gp.preempt = false
2850         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2851         if !inheritTime {
2852                 mp.p.ptr().schedtick++
2853         }
2854
2855         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2856         hz := sched.profilehz
2857         if mp.profilehz != hz {
2858                 setThreadCPUProfiler(hz)
2859         }
2860
2861         if traceEnabled() {
2862                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2863                 // So we emit it here.
2864                 if gp.syscallsp != 0 {
2865                         traceGoSysExit()
2866                 }
2867                 traceGoStart()
2868         }
2869
2870         gogo(&gp.sched)
2871 }
2872
2873 // Finds a runnable goroutine to execute.
2874 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2875 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2876 // reader) so the caller should try to wake a P.
2877 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2878         mp := getg().m
2879
2880         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2881         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2882         // an M.
2883
2884 top:
2885         pp := mp.p.ptr()
2886         if sched.gcwaiting.Load() {
2887                 gcstopm()
2888                 goto top
2889         }
2890         if pp.runSafePointFn != 0 {
2891                 runSafePointFn()
2892         }
2893
2894         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2895         // which may steal timers. It's important that between now
2896         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2897         // relevant.
2898         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2899
2900         // Try to schedule the trace reader.
2901         if traceEnabled() || traceShuttingDown() {
2902                 gp := traceReader()
2903                 if gp != nil {
2904                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2905                         traceGoUnpark(gp, 0)
2906                         return gp, false, true
2907                 }
2908         }
2909
2910         // Try to schedule a GC worker.
2911         if gcBlackenEnabled != 0 {
2912                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2913                 if gp != nil {
2914                         return gp, false, true
2915                 }
2916                 now = tnow
2917         }
2918
2919         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2920         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2921         // by constantly respawning each other.
2922         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2923                 lock(&sched.lock)
2924                 gp := globrunqget(pp, 1)
2925                 unlock(&sched.lock)
2926                 if gp != nil {
2927                         return gp, false, false
2928                 }
2929         }
2930
2931         // Wake up the finalizer G.
2932         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2933                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2934                         ready(gp, 0, true)
2935                 }
2936         }
2937         if *cgo_yield != nil {
2938                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
2939         }
2940
2941         // local runq
2942         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
2943                 return gp, inheritTime, false
2944         }
2945
2946         // global runq
2947         if sched.runqsize != 0 {
2948                 lock(&sched.lock)
2949                 gp := globrunqget(pp, 0)
2950                 unlock(&sched.lock)
2951                 if gp != nil {
2952                         return gp, false, false
2953                 }
2954         }
2955
2956         // Poll network.
2957         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
2958         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
2959         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
2960         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
2961         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
2962         // anyway.
2963         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2964                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
2965                         gp := list.pop()
2966                         injectglist(&list)
2967                         netpollAdjustWaiters(delta)
2968                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2969                         if traceEnabled() {
2970                                 traceGoUnpark(gp, 0)
2971                         }
2972                         return gp, false, false
2973                 }
2974         }
2975
2976         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
2977         //
2978         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
2979         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
2980         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
2981         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
2982                 if !mp.spinning {
2983                         mp.becomeSpinning()
2984                 }
2985
2986                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
2987                 if gp != nil {
2988                         // Successfully stole.
2989                         return gp, inheritTime, false
2990                 }
2991                 if newWork {
2992                         // There may be new timer or GC work; restart to
2993                         // discover.
2994                         goto top
2995                 }
2996
2997                 now = tnow
2998                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
2999                         // Earlier timer to wait for.
3000                         pollUntil = w
3001                 }
3002         }
3003
3004         // We have nothing to do.
3005         //
3006         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
3007         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
3008         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
3009                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3010                 if node != nil {
3011                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3012                         gp := node.gp.ptr()
3013                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3014                         if traceEnabled() {
3015                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3016                         }
3017                         return gp, false, false
3018                 }
3019                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3020         }
3021
3022         // wasm only:
3023         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
3024         // then wake event handler goroutine which pauses execution
3025         // until a callback was triggered.
3026         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
3027         if gp != nil {
3028                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3029                 if traceEnabled() {
3030                         traceGoUnpark(gp, 0)
3031                 }
3032                 return gp, false, false
3033         }
3034         if otherReady {
3035                 goto top
3036         }
3037
3038         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
3039         // which can change underfoot once we no longer block
3040         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
3041         // everything up to cap(allp) is immutable.
3042         allpSnapshot := allp
3043         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
3044         // len to change out from under us.
3045         idlepMaskSnapshot := idlepMask
3046         timerpMaskSnapshot := timerpMask
3047
3048         // return P and block
3049         lock(&sched.lock)
3050         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
3051                 unlock(&sched.lock)
3052                 goto top
3053         }
3054         if sched.runqsize != 0 {
3055                 gp := globrunqget(pp, 0)
3056                 unlock(&sched.lock)
3057                 return gp, false, false
3058         }
3059         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
3060                 // See "Delicate dance" comment below.
3061                 mp.becomeSpinning()
3062                 unlock(&sched.lock)
3063                 goto top
3064         }
3065         if releasep() != pp {
3066                 throw("findrunnable: wrong p")
3067         }
3068         now = pidleput(pp, now)
3069         unlock(&sched.lock)
3070
3071         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
3072         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
3073         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
3074         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
3075         // around, another thread can submit work after we've checked all
3076         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
3077         // unpark a thread to run the work.
3078         //
3079         // This applies to the following sources of work:
3080         //
3081         // * Goroutines added to the global or a per-P run queue.
3082         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
3083         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
3084         //
3085         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
3086         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
3087         // there can be more than one starving goroutine).
3088         //
3089         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
3090         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
3091         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
3092         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
3093         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
3094         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
3095         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
3096         // are racing with _all_ other Ps going idle.
3097         //
3098         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
3099         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
3100         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
3101         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
3102         // then no spinning threads are required, and the next thread to
3103         // naturally become spinning will clear the flag.
3104         //
3105         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
3106         // file.
3107         wasSpinning := mp.spinning
3108         if mp.spinning {
3109                 mp.spinning = false
3110                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
3111                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
3112                 }
3113
3114                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
3115                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
3116                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
3117                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
3118                 // without going through this path, so we must be conservative
3119                 // and perform the check on all spinning Ms.
3120                 //
3121                 // See https://go.dev/issue/43997.
3122
3123                 // Check global and P runqueues again.
3124
3125                 lock(&sched.lock)
3126                 if sched.runqsize != 0 {
3127                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3128                         if pp != nil {
3129                                 gp := globrunqget(pp, 0)
3130                                 if gp == nil {
3131                                         throw("global runq empty with non-zero runqsize")
3132                                 }
3133                                 unlock(&sched.lock)
3134                                 acquirep(pp)
3135                                 mp.becomeSpinning()
3136                                 return gp, false, false
3137                         }
3138                 }
3139                 unlock(&sched.lock)
3140
3141                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
3142                 if pp != nil {
3143                         acquirep(pp)
3144                         mp.becomeSpinning()
3145                         goto top
3146                 }
3147
3148                 // Check for idle-priority GC work again.
3149                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
3150                 if pp != nil {
3151                         acquirep(pp)
3152                         mp.becomeSpinning()
3153
3154                         // Run the idle worker.
3155                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3156                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3157                         if traceEnabled() {
3158                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3159                         }
3160                         return gp, false, false
3161                 }
3162
3163                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
3164                 // transitioning from spinning to non-spinning.
3165                 //
3166                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3167                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3168                 // allowed when we don't have an active P.
3169                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3170         }
3171
3172         // Poll network until next timer.
3173         if netpollinited() && (netpollAnyWaiters() || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3174                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3175                 if mp.p != 0 {
3176                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3177                 }
3178                 if mp.spinning {
3179                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3180                 }
3181                 delay := int64(-1)
3182                 if pollUntil != 0 {
3183                         if now == 0 {
3184                                 now = nanotime()
3185                         }
3186                         delay = pollUntil - now
3187                         if delay < 0 {
3188                                 delay = 0
3189                         }
3190                 }
3191                 if faketime != 0 {
3192                         // When using fake time, just poll.
3193                         delay = 0
3194                 }
3195                 list, delta := netpoll(delay) // block until new work is available
3196                 // Refresh now again, after potentially blocking.
3197                 now = nanotime()
3198                 sched.pollUntil.Store(0)
3199                 sched.lastpoll.Store(now)
3200                 if faketime != 0 && list.empty() {
3201                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3202                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3203                         stopm()
3204                         goto top
3205                 }
3206                 lock(&sched.lock)
3207                 pp, _ := pidleget(now)
3208                 unlock(&sched.lock)
3209                 if pp == nil {
3210                         injectglist(&list)
3211                         netpollAdjustWaiters(delta)
3212                 } else {
3213                         acquirep(pp)
3214                         if !list.empty() {
3215                                 gp := list.pop()
3216                                 injectglist(&list)
3217                                 netpollAdjustWaiters(delta)
3218                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3219                                 if traceEnabled() {
3220                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3221                                 }
3222                                 return gp, false, false
3223                         }
3224                         if wasSpinning {
3225                                 mp.becomeSpinning()
3226                         }
3227                         goto top
3228                 }
3229         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3230                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3231                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3232                         netpollBreak()
3233                 }
3234         }
3235         stopm()
3236         goto top
3237 }
3238
3239 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3240 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3241 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3242 // conditions checked by the actual scheduler.
3243 func pollWork() bool {
3244         if sched.runqsize != 0 {
3245                 return true
3246         }
3247         p := getg().m.p.ptr()
3248         if !runqempty(p) {
3249                 return true
3250         }
3251         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3252                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() {
3253                         injectglist(&list)
3254                         netpollAdjustWaiters(delta)
3255                         return true
3256                 }
3257         }
3258         return false
3259 }
3260
3261 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3262 //
3263 // If newWork is true, new work may have been readied.
3264 //
3265 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3266 // the current time if now was passed as 0.
3267 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3268         pp := getg().m.p.ptr()
3269
3270         ranTimer := false
3271
3272         const stealTries = 4
3273         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3274                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3275
3276                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3277                         if sched.gcwaiting.Load() {
3278                                 // GC work may be available.
3279                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3280                         }
3281                         p2 := allp[enum.position()]
3282                         if pp == p2 {
3283                                 continue
3284                         }
3285
3286                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3287                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3288                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3289                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3290                         // are timers to steal do that first.
3291                         //
3292                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3293                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3294                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3295                         // is probably a waste of time.
3296                         //
3297                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3298                         // can't, no need to check at all.
3299                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3300                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3301                                 now = tnow
3302                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3303                                         pollUntil = w
3304                                 }
3305                                 if ran {
3306                                         // Running the timers may have
3307                                         // made an arbitrary number of G's
3308                                         // ready and added them to this P's
3309                                         // local run queue. That invalidates
3310                                         // the assumption of runqsteal
3311                                         // that it always has room to add
3312                                         // stolen G's. So check now if there
3313                                         // is a local G to run.
3314                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3315                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3316                                         }
3317                                         ranTimer = true
3318                                 }
3319                         }
3320
3321                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3322                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3323                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3324                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3325                                 }
3326                         }
3327                 }
3328         }
3329
3330         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3331         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3332         // wait for.
3333         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3334 }
3335
3336 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3337 //
3338 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3339 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3340 // work to.
3341 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3342         for id, p2 := range allpSnapshot {
3343                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3344                         lock(&sched.lock)
3345                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3346                         if pp == nil {
3347                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3348                                 unlock(&sched.lock)
3349                                 return nil
3350                         }
3351                         unlock(&sched.lock)
3352                         return pp
3353                 }
3354         }
3355
3356         // No work available.
3357         return nil
3358 }
3359
3360 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3361 //
3362 // Returns updated pollUntil value.
3363 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3364         for id, p2 := range allpSnapshot {
3365                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3366                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3367                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3368                                 pollUntil = w
3369                         }
3370                 }
3371         }
3372
3373         return pollUntil
3374 }
3375
3376 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3377 //
3378 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3379 // returned. The returned P has not been wired yet.
3380 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3381         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3382         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3383         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3384         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3385         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3386         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3387         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3388                 return nil, nil
3389         }
3390         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3391                 return nil, nil
3392         }
3393
3394         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3395         // an available P and available worker G.
3396         //
3397         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3398         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3399         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3400         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3401         // check for that first.
3402         //
3403         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3404         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3405         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3406         // transition checks.
3407         //
3408         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3409         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3410         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3411         lock(&sched.lock)
3412         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3413         if pp == nil {
3414                 unlock(&sched.lock)
3415                 return nil, nil
3416         }
3417
3418         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3419         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3420                 pidleput(pp, now)
3421                 unlock(&sched.lock)
3422                 return nil, nil
3423         }
3424
3425         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3426         if node == nil {
3427                 pidleput(pp, now)
3428                 unlock(&sched.lock)
3429                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3430                 return nil, nil
3431         }
3432
3433         unlock(&sched.lock)
3434
3435         return pp, node.gp.ptr()
3436 }
3437
3438 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3439 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3440 // timers and the network poller if there isn't one already.
3441 func wakeNetPoller(when int64) {
3442         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3443                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3444                 // field is either zero or the time to which the current
3445                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3446                 // but should never miss a wakeup.
3447                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3448                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3449                         netpollBreak()
3450                 }
3451         } else {
3452                 // There are no threads in the network poller, try to get
3453                 // one there so it can handle new timers.
3454                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3455                         wakep()
3456                 }
3457         }
3458 }
3459
3460 func resetspinning() {
3461         gp := getg()
3462         if !gp.m.spinning {
3463                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3464         }
3465         gp.m.spinning = false
3466         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3467         if nmspinning < 0 {
3468                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3469         }
3470         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3471         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3472         // comment at the top of the file for details.
3473         wakep()
3474 }
3475
3476 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3477 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3478 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3479 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3480 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3481 // local run queue.
3482 // This may temporarily acquire sched.lock.
3483 // Can run concurrently with GC.
3484 func injectglist(glist *gList) {
3485         if glist.empty() {
3486                 return
3487         }
3488         if traceEnabled() {
3489                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3490                         traceGoUnpark(gp, 0)
3491                 }
3492         }
3493
3494         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3495         // on the run queues.
3496         head := glist.head.ptr()
3497         var tail *g
3498         qsize := 0
3499         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3500                 tail = gp
3501                 qsize++
3502                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3503         }
3504
3505         // Turn the gList into a gQueue.
3506         var q gQueue
3507         q.head.set(head)
3508         q.tail.set(tail)
3509         *glist = gList{}
3510
3511         startIdle := func(n int) {
3512                 for i := 0; i < n; i++ {
3513                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3514                         lock(&sched.lock)
3515
3516                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3517                         if pp == nil {
3518                                 unlock(&sched.lock)
3519                                 releasem(mp)
3520                                 break
3521                         }
3522
3523                         startm(pp, false, true)
3524                         unlock(&sched.lock)
3525                         releasem(mp)
3526                 }
3527         }
3528
3529         pp := getg().m.p.ptr()
3530         if pp == nil {
3531                 lock(&sched.lock)
3532                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3533                 unlock(&sched.lock)
3534                 startIdle(qsize)
3535                 return
3536         }
3537
3538         npidle := int(sched.npidle.Load())
3539         var globq gQueue
3540         var n int
3541         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3542                 g := q.pop()
3543                 globq.pushBack(g)
3544         }
3545         if n > 0 {
3546                 lock(&sched.lock)
3547                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3548                 unlock(&sched.lock)
3549                 startIdle(n)
3550                 qsize -= n
3551         }
3552
3553         if !q.empty() {
3554                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3555         }
3556 }
3557
3558 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3559 // Never returns.
3560 func schedule() {
3561         mp := getg().m
3562
3563         if mp.locks != 0 {
3564                 throw("schedule: holding locks")
3565         }
3566
3567         if mp.lockedg != 0 {
3568                 stoplockedm()
3569                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3570         }
3571
3572         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3573         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3574         if mp.incgo {
3575                 throw("schedule: in cgo")
3576         }
3577
3578 top:
3579         pp := mp.p.ptr()
3580         pp.preempt = false
3581
3582         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3583         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3584         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3585         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3586                 throw("schedule: spinning with local work")
3587         }
3588
3589         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3590
3591         if debug.dontfreezetheworld > 0 && freezing.Load() {
3592                 // See comment in freezetheworld. We don't want to perturb
3593                 // scheduler state, so we didn't gcstopm in findRunnable, but
3594                 // also don't want to allow new goroutines to run.
3595                 //
3596                 // Deadlock here rather than in the findRunnable loop so if
3597                 // findRunnable is stuck in a loop we don't perturb that
3598                 // either.
3599                 lock(&deadlock)
3600                 lock(&deadlock)
3601         }
3602
3603         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3604         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3605         // start a new spinning M.
3606         if mp.spinning {
3607                 resetspinning()
3608         }
3609
3610         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3611                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3612                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3613                 // re-enable user scheduling and look again.
3614                 lock(&sched.lock)
3615                 if schedEnabled(gp) {
3616                         // Something re-enabled scheduling while we
3617                         // were acquiring the lock.
3618                         unlock(&sched.lock)
3619                 } else {
3620                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3621                         sched.disable.n++
3622                         unlock(&sched.lock)
3623                         goto top
3624                 }
3625         }
3626
3627         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3628         // wake a P if there is one.
3629         if tryWakeP {
3630                 wakep()
3631         }
3632         if gp.lockedm != 0 {
3633                 // Hands off own p to the locked m,
3634                 // then blocks waiting for a new p.
3635                 startlockedm(gp)
3636                 goto top
3637         }
3638
3639         execute(gp, inheritTime)
3640 }
3641
3642 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3643 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3644 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3645 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3646 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3647 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3648 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3649 func dropg() {
3650         gp := getg()
3651
3652         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3653         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3654 }
3655
3656 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3657 // If now is not 0 it is the current time.
3658 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3659 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3660 // and reports whether it ran any timers.
3661 // If the time when the next timer should run is not 0,
3662 // it is always larger than the returned time.
3663 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3664 //
3665 //go:yeswritebarrierrec
3666 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3667         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3668         // timer, then there is nothing to do.
3669         next := pp.timer0When.Load()
3670         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3671         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3672                 next = nextAdj
3673         }
3674
3675         if next == 0 {
3676                 // No timers to run or adjust.
3677                 return now, 0, false
3678         }
3679
3680         if now == 0 {
3681                 now = nanotime()
3682         }
3683         if now < next {
3684                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3685                 // if we would clear deleted timers.
3686                 // This corresponds to the condition below where
3687                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3688                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3689                         return now, next, false
3690                 }
3691         }
3692
3693         lock(&pp.timersLock)
3694
3695         if len(pp.timers) > 0 {
3696                 adjusttimers(pp, now)
3697                 for len(pp.timers) > 0 {
3698                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3699                         // pp.timersLock.
3700                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3701                                 if tw > 0 {
3702                                         pollUntil = tw
3703                                 }
3704                                 break
3705                         }
3706                         ran = true
3707                 }
3708         }
3709
3710         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3711         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3712         // lock contention on timersLock.
3713         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3714                 clearDeletedTimers(pp)
3715         }
3716
3717         unlock(&pp.timersLock)
3718
3719         return now, pollUntil, ran
3720 }
3721
3722 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3723         unlock((*mutex)(lock))
3724         return true
3725 }
3726
3727 // park continuation on g0.
3728 func park_m(gp *g) {
3729         mp := getg().m
3730
3731         if traceEnabled() {
3732                 traceGoPark(mp.waitTraceBlockReason, mp.waitTraceSkip)
3733         }
3734
3735         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3736         // set by park_m's caller.
3737         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3738         dropg()
3739
3740         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3741                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3742                 mp.waitunlockf = nil
3743                 mp.waitlock = nil
3744                 if !ok {
3745                         if traceEnabled() {
3746                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3747                         }
3748                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3749                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3750                 }
3751         }
3752         schedule()
3753 }
3754
3755 func goschedImpl(gp *g) {
3756         status := readgstatus(gp)
3757         if status&^_Gscan != _Grunning {
3758                 dumpgstatus(gp)
3759                 throw("bad g status")
3760         }
3761         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3762         dropg()
3763         lock(&sched.lock)
3764         globrunqput(gp)
3765         unlock(&sched.lock)
3766
3767         if mainStarted {
3768                 wakep()
3769         }
3770
3771         schedule()
3772 }
3773
3774 // Gosched continuation on g0.
3775 func gosched_m(gp *g) {
3776         if traceEnabled() {
3777                 traceGoSched()
3778         }
3779         goschedImpl(gp)
3780 }
3781
3782 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3783 func goschedguarded_m(gp *g) {
3784
3785         if !canPreemptM(gp.m) {
3786                 gogo(&gp.sched) // never return
3787         }
3788
3789         if traceEnabled() {
3790                 traceGoSched()
3791         }
3792         goschedImpl(gp)
3793 }
3794
3795 func gopreempt_m(gp *g) {
3796         if traceEnabled() {
3797                 traceGoPreempt()
3798         }
3799         goschedImpl(gp)
3800 }
3801
3802 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3803 //
3804 //go:systemstack
3805 func preemptPark(gp *g) {
3806         if traceEnabled() {
3807                 traceGoPark(traceBlockPreempted, 0)
3808         }
3809         status := readgstatus(gp)
3810         if status&^_Gscan != _Grunning {
3811                 dumpgstatus(gp)
3812                 throw("bad g status")
3813         }
3814
3815         if gp.asyncSafePoint {
3816                 // Double-check that async preemption does not
3817                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3818                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3819                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3820                 if !f.valid() {
3821                         throw("preempt at unknown pc")
3822                 }
3823                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3824                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3825                         throw("preempt SPWRITE")
3826                 }
3827         }
3828
3829         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3830         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3831         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3832         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3833         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3834         // transitions until we can dropg.
3835         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3836         dropg()
3837         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3838         schedule()
3839 }
3840
3841 // goyield is like Gosched, but it:
3842 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3843 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3844 func goyield() {
3845         checkTimeouts()
3846         mcall(goyield_m)
3847 }
3848
3849 func goyield_m(gp *g) {
3850         if traceEnabled() {
3851                 traceGoPreempt()
3852         }
3853         pp := gp.m.p.ptr()
3854         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3855         dropg()
3856         runqput(pp, gp, false)
3857         schedule()
3858 }
3859
3860 // Finishes execution of the current goroutine.
3861 func goexit1() {
3862         if raceenabled {
3863                 racegoend()
3864         }
3865         if traceEnabled() {
3866                 traceGoEnd()
3867         }
3868         mcall(goexit0)
3869 }
3870
3871 // goexit continuation on g0.
3872 func goexit0(gp *g) {
3873         mp := getg().m
3874         pp := mp.p.ptr()
3875
3876         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3877         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3878         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3879                 sched.ngsys.Add(-1)
3880         }
3881         gp.m = nil
3882         locked := gp.lockedm != 0
3883         gp.lockedm = 0
3884         mp.lockedg = 0
3885         gp.preemptStop = false
3886         gp.paniconfault = false
3887         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3888         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3889         gp.writebuf = nil
3890         gp.waitreason = waitReasonZero
3891         gp.param = nil
3892         gp.labels = nil
3893         gp.timer = nil
3894
3895         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3896                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3897                 // better information to pacing if the application is
3898                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3899                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3900                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3901                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3902                 gp.gcAssistBytes = 0
3903         }
3904
3905         dropg()
3906
3907         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3908                 gfput(pp, gp)
3909                 schedule() // never returns
3910         }
3911
3912         if mp.lockedInt != 0 {
3913                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3914                 throw("internal lockOSThread error")
3915         }
3916         gfput(pp, gp)
3917         if locked {
3918                 // The goroutine may have locked this thread because
3919                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3920                 // rather than returning it to the thread pool.
3921
3922                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3923                 // the thread.
3924                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3925                         gogo(&mp.g0.sched)
3926                 } else {
3927                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3928                         // this thread.
3929                         mp.lockedExt = 0
3930                 }
3931         }
3932         schedule()
3933 }
3934
3935 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3936 // gogo will restore pc and sp.
3937 //
3938 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
3939 // can clobber getg().sched.
3940 //
3941 //go:nosplit
3942 //go:nowritebarrierrec
3943 func save(pc, sp uintptr) {
3944         gp := getg()
3945
3946         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
3947                 // m.g0.sched is special and must describe the context
3948                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
3949                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
3950                 // This check makes sure save calls do not accidentally
3951                 // run in contexts where they'd write to system g's.
3952                 throw("save on system g not allowed")
3953         }
3954
3955         gp.sched.pc = pc
3956         gp.sched.sp = sp
3957         gp.sched.lr = 0
3958         gp.sched.ret = 0
3959         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
3960         // barrier here. However, it should always already be zero.
3961         // Assert that.
3962         if gp.sched.ctxt != nil {
3963                 badctxt()
3964         }
3965 }
3966
3967 // The goroutine g is about to enter a system call.
3968 // Record that it's not using the cpu anymore.
3969 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
3970 // not from the low-level system calls used by the runtime.
3971 //
3972 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
3973 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
3974 // entersyscall is going to return immediately after.
3975 //
3976 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
3977 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
3978 // because we do not know which of the uintptr arguments are
3979 // really pointers (back into the stack).
3980 // In practice, this means that we make the fast path run through
3981 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
3982 // to run bigger things on the system stack.
3983 //
3984 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
3985 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
3986 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
3987 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
3988 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
3989 //
3990 // Syscall tracing:
3991 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
3992 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
3993 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
3994 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
3995 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
3996 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
3997 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
3998 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
3999 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
4000 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
4001 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
4002 //
4003 //go:nosplit
4004 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
4005         gp := getg()
4006
4007         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
4008         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
4009         gp.m.locks++
4010
4011         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
4012         // (See details in comment above.)
4013         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
4014         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
4015         gp.stackguard0 = stackPreempt
4016         gp.throwsplit = true
4017
4018         // Leave SP around for GC and traceback.
4019         save(pc, sp)
4020         gp.syscallsp = sp
4021         gp.syscallpc = pc
4022         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4023         if staticLockRanking {
4024                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
4025                 // systemstack which clobbers g.sched.
4026                 save(pc, sp)
4027         }
4028         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4029                 systemstack(func() {
4030                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4031                         throw("entersyscall")
4032                 })
4033         }
4034
4035         if traceEnabled() {
4036                 systemstack(traceGoSysCall)
4037                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
4038                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
4039                 // syscall
4040                 save(pc, sp)
4041         }
4042
4043         if sched.sysmonwait.Load() {
4044                 systemstack(entersyscall_sysmon)
4045                 save(pc, sp)
4046         }
4047
4048         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
4049                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
4050                 systemstack(runSafePointFn)
4051                 save(pc, sp)
4052         }
4053
4054         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4055         pp := gp.m.p.ptr()
4056         pp.m = 0
4057         gp.m.oldp.set(pp)
4058         gp.m.p = 0
4059         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
4060         if sched.gcwaiting.Load() {
4061                 systemstack(entersyscall_gcwait)
4062                 save(pc, sp)
4063         }
4064
4065         gp.m.locks--
4066 }
4067
4068 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
4069 //
4070 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
4071 //
4072 //go:nosplit
4073 //go:linkname entersyscall
4074 func entersyscall() {
4075         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
4076 }
4077
4078 func entersyscall_sysmon() {
4079         lock(&sched.lock)
4080         if sched.sysmonwait.Load() {
4081                 sched.sysmonwait.Store(false)
4082                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4083         }
4084         unlock(&sched.lock)
4085 }
4086
4087 func entersyscall_gcwait() {
4088         gp := getg()
4089         pp := gp.m.oldp.ptr()
4090
4091         lock(&sched.lock)
4092         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
4093                 if traceEnabled() {
4094                         traceGoSysBlock(pp)
4095                         traceProcStop(pp)
4096                 }
4097                 pp.syscalltick++
4098                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
4099                         notewakeup(&sched.stopnote)
4100                 }
4101         }
4102         unlock(&sched.lock)
4103 }
4104
4105 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
4106 //
4107 //go:nosplit
4108 func entersyscallblock() {
4109         gp := getg()
4110
4111         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4112         gp.throwsplit = true
4113         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
4114         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4115         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4116
4117         // Leave SP around for GC and traceback.
4118         pc := getcallerpc()
4119         sp := getcallersp()
4120         save(pc, sp)
4121         gp.syscallsp = gp.sched.sp
4122         gp.syscallpc = gp.sched.pc
4123         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4124                 sp1 := sp
4125                 sp2 := gp.sched.sp
4126                 sp3 := gp.syscallsp
4127                 systemstack(func() {
4128                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4129                         throw("entersyscallblock")
4130                 })
4131         }
4132         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4133         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4134                 systemstack(func() {
4135                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4136                         throw("entersyscallblock")
4137                 })
4138         }
4139
4140         systemstack(entersyscallblock_handoff)
4141
4142         // Resave for traceback during blocked call.
4143         save(getcallerpc(), getcallersp())
4144
4145         gp.m.locks--
4146 }
4147
4148 func entersyscallblock_handoff() {
4149         if traceEnabled() {
4150                 traceGoSysCall()
4151                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
4152         }
4153         handoffp(releasep())
4154 }
4155
4156 // The goroutine g exited its system call.
4157 // Arrange for it to run on a cpu again.
4158 // This is called only from the go syscall library, not
4159 // from the low-level system calls used by the runtime.
4160 //
4161 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
4162 //
4163 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
4164 //
4165 //go:nosplit
4166 //go:nowritebarrierrec
4167 //go:linkname exitsyscall
4168 func exitsyscall() {
4169         gp := getg()
4170
4171         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4172         if getcallersp() > gp.syscallsp {
4173                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
4174         }
4175
4176         gp.waitsince = 0
4177         oldp := gp.m.oldp.ptr()
4178         gp.m.oldp = 0
4179         if exitsyscallfast(oldp) {
4180                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
4181                 // write barriers
4182                 if goroutineProfile.active {
4183                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
4184                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
4185                         // stopped the world.
4186                         systemstack(func() {
4187                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4188                         })
4189                 }
4190                 if traceEnabled() {
4191                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4192                                 systemstack(traceGoStart)
4193                         }
4194                 }
4195                 // There's a cpu for us, so we can run.
4196                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4197                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4198                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4199
4200                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4201                 // so okay to clear syscallsp.
4202                 gp.syscallsp = 0
4203                 gp.m.locks--
4204                 if gp.preempt {
4205                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4206                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4207                 } else {
4208                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4209                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4210                 }
4211                 gp.throwsplit = false
4212
4213                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4214                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4215                         Gosched()
4216                 }
4217
4218                 return
4219         }
4220
4221         if traceEnabled() {
4222                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4223                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4224                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4225                         osyield()
4226                 }
4227                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4228                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4229                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4230                 // in execute when we have a P.
4231                 gp.trace.sysExitTime = traceClockNow()
4232         }
4233
4234         gp.m.locks--
4235
4236         // Call the scheduler.
4237         mcall(exitsyscall0)
4238
4239         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4240         // Delete the syscallsp information that we left for
4241         // the garbage collector during the system call.
4242         // Must wait until now because until gosched returns
4243         // we don't know for sure that the garbage collector
4244         // is not running.
4245         gp.syscallsp = 0
4246         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4247         gp.throwsplit = false
4248 }
4249
4250 //go:nosplit
4251 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4252         gp := getg()
4253
4254         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4255         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4256                 return false
4257         }
4258
4259         // Try to re-acquire the last P.
4260         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4261                 // There's a cpu for us, so we can run.
4262                 wirep(oldp)
4263                 exitsyscallfast_reacquired()
4264                 return true
4265         }
4266
4267         // Try to get any other idle P.
4268         if sched.pidle != 0 {
4269                 var ok bool
4270                 systemstack(func() {
4271                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4272                         if ok && traceEnabled() {
4273                                 if oldp != nil {
4274                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4275                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4276                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4277                                                 osyield()
4278                                         }
4279                                 }
4280                                 traceGoSysExit()
4281                         }
4282                 })
4283                 if ok {
4284                         return true
4285                 }
4286         }
4287         return false
4288 }
4289
4290 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4291 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4292 // syscall.
4293 //
4294 //go:nosplit
4295 func exitsyscallfast_reacquired() {
4296         gp := getg()
4297         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4298                 if traceEnabled() {
4299                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4300                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4301                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4302                         systemstack(func() {
4303                                 // Denote blocking of the new syscall.
4304                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4305                                 // Denote completion of the current syscall.
4306                                 traceGoSysExit()
4307                         })
4308                 }
4309                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4310         }
4311 }
4312
4313 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4314         lock(&sched.lock)
4315         pp, _ := pidleget(0)
4316         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4317                 sched.sysmonwait.Store(false)
4318                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4319         }
4320         unlock(&sched.lock)
4321         if pp != nil {
4322                 acquirep(pp)
4323                 return true
4324         }
4325         return false
4326 }
4327
4328 // exitsyscall slow path on g0.
4329 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4330 //
4331 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4332 //
4333 //go:nowritebarrierrec
4334 func exitsyscall0(gp *g) {
4335         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4336         dropg()
4337         lock(&sched.lock)
4338         var pp *p
4339         if schedEnabled(gp) {
4340                 pp, _ = pidleget(0)
4341         }
4342         var locked bool
4343         if pp == nil {
4344                 globrunqput(gp)
4345
4346                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4347                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4348                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4349                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4350                 // locked.
4351                 locked = gp.lockedm != 0
4352         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4353                 sched.sysmonwait.Store(false)
4354                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4355         }
4356         unlock(&sched.lock)
4357         if pp != nil {
4358                 acquirep(pp)
4359                 execute(gp, false) // Never returns.
4360         }
4361         if locked {
4362                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4363                 //
4364                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4365                 // before entersyscall.
4366                 stoplockedm()
4367                 execute(gp, false) // Never returns.
4368         }
4369         stopm()
4370         schedule() // Never returns.
4371 }
4372
4373 // Called from syscall package before fork.
4374 //
4375 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4376 //go:nosplit
4377 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4378         gp := getg().m.curg
4379
4380         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4381         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4382         // group. See issue #18600.
4383         gp.m.locks++
4384         sigsave(&gp.m.sigmask)
4385         sigblock(false)
4386
4387         // This function is called before fork in syscall package.
4388         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4389         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4390         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4391         gp.stackguard0 = stackFork
4392 }
4393
4394 // Called from syscall package after fork in parent.
4395 //
4396 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4397 //go:nosplit
4398 func syscall_runtime_AfterFork() {
4399         gp := getg().m.curg
4400
4401         // See the comments in beforefork.
4402         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4403
4404         msigrestore(gp.m.sigmask)
4405
4406         gp.m.locks--
4407 }
4408
4409 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4410 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4411 var inForkedChild bool
4412
4413 // Called from syscall package after fork in child.
4414 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4415 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4416 //
4417 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4418 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4419 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4420 //
4421 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4422 //go:nosplit
4423 //go:nowritebarrierrec
4424 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4425         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4426         // because we are going to change it back. There is no race here,
4427         // because if we are sharing address space with the parent process,
4428         // then the parent process can not be running concurrently.
4429         inForkedChild = true
4430
4431         clearSignalHandlers()
4432
4433         // When we are the child we are the only thread running,
4434         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4435         msigrestore(getg().m.sigmask)
4436
4437         inForkedChild = false
4438 }
4439
4440 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4441 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4442 // For #41702.
4443 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4444
4445 // Called from syscall package before Exec.
4446 //
4447 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4448 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4449         // Prevent thread creation during exec.
4450         execLock.lock()
4451
4452         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4453         // be received. See issue #41702.
4454         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4455                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4456                         osyield()
4457                 }
4458         }
4459 }
4460
4461 // Called from syscall package after Exec.
4462 //
4463 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4464 func syscall_runtime_AfterExec() {
4465         execLock.unlock()
4466 }
4467
4468 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4469 func malg(stacksize int32) *g {
4470         newg := new(g)
4471         if stacksize >= 0 {
4472                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4473                 systemstack(func() {
4474                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4475                 })
4476                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4477                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4478                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4479                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4480                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4481         }
4482         return newg
4483 }
4484
4485 // Create a new g running fn.
4486 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4487 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4488 func newproc(fn *funcval) {
4489         gp := getg()
4490         pc := getcallerpc()
4491         systemstack(func() {
4492                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4493
4494                 pp := getg().m.p.ptr()
4495                 runqput(pp, newg, true)
4496
4497                 if mainStarted {
4498                         wakep()
4499                 }
4500         })
4501 }
4502
4503 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4504 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4505 // for adding the new g to the scheduler.
4506 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4507         if fn == nil {
4508                 fatal("go of nil func value")
4509         }
4510
4511         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4512         pp := mp.p.ptr()
4513         newg := gfget(pp)
4514         if newg == nil {
4515                 newg = malg(stackMin)
4516                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4517                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4518         }
4519         if newg.stack.hi == 0 {
4520                 throw("newproc1: newg missing stack")
4521         }
4522
4523         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4524                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4525         }
4526
4527         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4528         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4529         sp := newg.stack.hi - totalSize
4530         if usesLR {
4531                 // caller's LR
4532                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4533                 prepGoExitFrame(sp)
4534         }
4535         if GOARCH == "arm64" {
4536                 // caller's FP
4537                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp - goarch.PtrSize)) = 0
4538         }
4539
4540         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4541         newg.sched.sp = sp
4542         newg.stktopsp = sp
4543         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4544         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4545         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4546         newg.parentGoid = callergp.goid
4547         newg.gopc = callerpc
4548         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4549         newg.startpc = fn.fn
4550         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4551                 sched.ngsys.Add(1)
4552         } else {
4553                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4554                 if mp.curg != nil {
4555                         newg.labels = mp.curg.labels
4556                 }
4557                 if goroutineProfile.active {
4558                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4559                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4560                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4561                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4562                         // _Gdead.
4563                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4564                 }
4565         }
4566         // Track initial transition?
4567         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4568         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4569                 newg.tracking = true
4570         }
4571         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4572         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4573
4574         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4575                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4576                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4577                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4578                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4579                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4580                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4581         }
4582         newg.goid = pp.goidcache
4583         pp.goidcache++
4584         if raceenabled {
4585                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4586                 newg.raceignore = 0
4587                 if newg.labels != nil {
4588                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4589                         // with the reads in the signal handler.
4590                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4591                 }
4592         }
4593         if traceEnabled() {
4594                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4595         }
4596         releasem(mp)
4597
4598         return newg
4599 }
4600
4601 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4602 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4603 // a g being created.
4604 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4605         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4606         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4607                 return nil
4608         }
4609         var callerAncestors []ancestorInfo
4610         if callergp.ancestors != nil {
4611                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4612         }
4613         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4614         if n > debug.tracebackancestors {
4615                 n = debug.tracebackancestors
4616         }
4617         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4618         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4619
4620         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4621         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4622         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4623         copy(ipcs, pcs[:])
4624         ancestors[0] = ancestorInfo{
4625                 pcs:  ipcs,
4626                 goid: callergp.goid,
4627                 gopc: callergp.gopc,
4628         }
4629
4630         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4631         *ancestorsp = ancestors
4632         return ancestorsp
4633 }
4634
4635 // Put on gfree list.
4636 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4637 func gfput(pp *p, gp *g) {
4638         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4639                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4640         }
4641
4642         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4643
4644         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4645                 // non-standard stack size - free it.
4646                 stackfree(gp.stack)
4647                 gp.stack.lo = 0
4648                 gp.stack.hi = 0
4649                 gp.stackguard0 = 0
4650         }
4651
4652         pp.gFree.push(gp)
4653         pp.gFree.n++
4654         if pp.gFree.n >= 64 {
4655                 var (
4656                         inc      int32
4657                         stackQ   gQueue
4658                         noStackQ gQueue
4659                 )
4660                 for pp.gFree.n >= 32 {
4661                         gp := pp.gFree.pop()
4662                         pp.gFree.n--
4663                         if gp.stack.lo == 0 {
4664                                 noStackQ.push(gp)
4665                         } else {
4666                                 stackQ.push(gp)
4667                         }
4668                         inc++
4669                 }
4670                 lock(&sched.gFree.lock)
4671                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4672                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4673                 sched.gFree.n += inc
4674                 unlock(&sched.gFree.lock)
4675         }
4676 }
4677
4678 // Get from gfree list.
4679 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4680 func gfget(pp *p) *g {
4681 retry:
4682         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4683                 lock(&sched.gFree.lock)
4684                 // Move a batch of free Gs to the P.
4685                 for pp.gFree.n < 32 {
4686                         // Prefer Gs with stacks.
4687                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4688                         if gp == nil {
4689                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4690                                 if gp == nil {
4691                                         break
4692                                 }
4693                         }
4694                         sched.gFree.n--
4695                         pp.gFree.push(gp)
4696                         pp.gFree.n++
4697                 }
4698                 unlock(&sched.gFree.lock)
4699                 goto retry
4700         }
4701         gp := pp.gFree.pop()
4702         if gp == nil {
4703                 return nil
4704         }
4705         pp.gFree.n--
4706         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4707                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4708                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4709                 // the right size has changed since then.
4710                 systemstack(func() {
4711                         stackfree(gp.stack)
4712                         gp.stack.lo = 0
4713                         gp.stack.hi = 0
4714                         gp.stackguard0 = 0
4715                 })
4716         }
4717         if gp.stack.lo == 0 {
4718                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4719                 systemstack(func() {
4720                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4721                 })
4722                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4723         } else {
4724                 if raceenabled {
4725                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4726                 }
4727                 if msanenabled {
4728                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4729                 }
4730                 if asanenabled {
4731                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4732                 }
4733         }
4734         return gp
4735 }
4736
4737 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4738 func gfpurge(pp *p) {
4739         var (
4740                 inc      int32
4741                 stackQ   gQueue
4742                 noStackQ gQueue
4743         )
4744         for !pp.gFree.empty() {
4745                 gp := pp.gFree.pop()
4746                 pp.gFree.n--
4747                 if gp.stack.lo == 0 {
4748                         noStackQ.push(gp)
4749                 } else {
4750                         stackQ.push(gp)
4751                 }
4752                 inc++
4753         }
4754         lock(&sched.gFree.lock)
4755         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4756         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4757         sched.gFree.n += inc
4758         unlock(&sched.gFree.lock)
4759 }
4760
4761 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4762 func Breakpoint() {
4763         breakpoint()
4764 }
4765
4766 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4767 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4768 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4769 //
4770 //go:nosplit
4771 func dolockOSThread() {
4772         if GOARCH == "wasm" {
4773                 return // no threads on wasm yet
4774         }
4775         gp := getg()
4776         gp.m.lockedg.set(gp)
4777         gp.lockedm.set(gp.m)
4778 }
4779
4780 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4781 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4782 // and no other goroutine will execute in it,
4783 // until the calling goroutine has made as many calls to
4784 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4785 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4786 // the thread will be terminated.
4787 //
4788 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4789 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4790 // that thread.
4791 //
4792 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4793 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4794 //
4795 //go:nosplit
4796 func LockOSThread() {
4797         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4798                 // If we need to start a new thread from the locked
4799                 // thread, we need the template thread. Start it now
4800                 // while we're in a known-good state.
4801                 startTemplateThread()
4802         }
4803         gp := getg()
4804         gp.m.lockedExt++
4805         if gp.m.lockedExt == 0 {
4806                 gp.m.lockedExt--
4807                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4808         }
4809         dolockOSThread()
4810 }
4811
4812 //go:nosplit
4813 func lockOSThread() {
4814         getg().m.lockedInt++
4815         dolockOSThread()
4816 }
4817
4818 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4819 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4820 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4821 //
4822 //go:nosplit
4823 func dounlockOSThread() {
4824         if GOARCH == "wasm" {
4825                 return // no threads on wasm yet
4826         }
4827         gp := getg()
4828         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4829                 return
4830         }
4831         gp.m.lockedg = 0
4832         gp.lockedm = 0
4833 }
4834
4835 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4836 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4837 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4838 // its fixed operating system thread.
4839 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4840 //
4841 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4842 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4843 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4844 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4845 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4846 // hence the thread) exits.
4847 //
4848 //go:nosplit
4849 func UnlockOSThread() {
4850         gp := getg()
4851         if gp.m.lockedExt == 0 {
4852                 return
4853         }
4854         gp.m.lockedExt--
4855         dounlockOSThread()
4856 }
4857
4858 //go:nosplit
4859 func unlockOSThread() {
4860         gp := getg()
4861         if gp.m.lockedInt == 0 {
4862                 systemstack(badunlockosthread)
4863         }
4864         gp.m.lockedInt--
4865         dounlockOSThread()
4866 }
4867
4868 func badunlockosthread() {
4869         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4870 }
4871
4872 func gcount() int32 {
4873         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4874         for _, pp := range allp {
4875                 n -= pp.gFree.n
4876         }
4877
4878         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4879         // But at least the current goroutine is running.
4880         if n < 1 {
4881                 n = 1
4882         }
4883         return n
4884 }
4885
4886 func mcount() int32 {
4887         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4888 }
4889
4890 var prof struct {
4891         signalLock atomic.Uint32
4892
4893         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4894         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4895         hz atomic.Int32
4896 }
4897
4898 func _System()                    { _System() }
4899 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4900 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4901 func _GC()                        { _GC() }
4902 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4903 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4904
4905 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4906 // Called by the signal handler, may run during STW.
4907 //
4908 //go:nowritebarrierrec
4909 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4910         if prof.hz.Load() == 0 {
4911                 return
4912         }
4913
4914         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4915         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4916         // and the call to cpuprof.add, below.
4917         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4918                 return
4919         }
4920
4921         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4922         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4923         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4924         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4925         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4926         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4927         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4928                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4929                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4930                                 cpuprof.lostAtomic++
4931                                 return
4932                         }
4933                 }
4934                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4935                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4936                         // helpers on arm < 7. See
4937                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
4938                         cpuprof.lostAtomic++
4939                         return
4940                 }
4941         }
4942
4943         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
4944         // Set a trap in case the code does allocate.
4945         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
4946         // other threads, so mp is usually not getg().m.
4947         // In fact mp may not even be stopped.
4948         // See golang.org/issue/17165.
4949         getg().m.mallocing++
4950
4951         var u unwinder
4952         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
4953         n := 0
4954         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
4955                 cgoOff := 0
4956                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
4957                 // interrupting other code that is fiddling with
4958                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
4959                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
4960                 // about any other code interrupting us.
4961                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
4962                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
4963                                 cgoOff++
4964                         }
4965                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
4966                         mp.cgoCallers[0] = 0
4967                 }
4968
4969                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
4970                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
4971         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
4972                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
4973                 // Collect Go stack that leads to the call.
4974                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
4975         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
4976                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
4977                 // Collect Go stack that leads to the call.
4978                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
4979         } else {
4980                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
4981         }
4982         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
4983
4984         if n <= 0 {
4985                 // Normal traceback is impossible or has failed.
4986                 // Account it against abstract "System" or "GC".
4987                 n = 2
4988                 if inVDSOPage(pc) {
4989                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
4990                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
4991                         // "ExternalCode" is better than "etext".
4992                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
4993                 }
4994                 stk[0] = pc
4995                 if mp.preemptoff != "" {
4996                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
4997                 } else {
4998                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
4999                 }
5000         }
5001
5002         if prof.hz.Load() != 0 {
5003                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
5004                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
5005                 // caution, but not expected to be nil in practice.
5006                 var tagPtr *unsafe.Pointer
5007                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
5008                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
5009                 }
5010                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
5011
5012                 gprof := gp
5013                 var pp *p
5014                 if gp != nil && gp.m != nil {
5015                         if gp.m.curg != nil {
5016                                 gprof = gp.m.curg
5017                         }
5018                         pp = gp.m.p.ptr()
5019                 }
5020                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
5021         }
5022         getg().m.mallocing--
5023 }
5024
5025 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
5026 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
5027 func setcpuprofilerate(hz int32) {
5028         // Force sane arguments.
5029         if hz < 0 {
5030                 hz = 0
5031         }
5032
5033         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
5034         // that has profiling enabled.
5035         gp := getg()
5036         gp.m.locks++
5037
5038         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
5039         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
5040         // it would deadlock.
5041         setThreadCPUProfiler(0)
5042
5043         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
5044                 osyield()
5045         }
5046         if prof.hz.Load() != hz {
5047                 setProcessCPUProfiler(hz)
5048                 prof.hz.Store(hz)
5049         }
5050         prof.signalLock.Store(0)
5051
5052         lock(&sched.lock)
5053         sched.profilehz = hz
5054         unlock(&sched.lock)
5055
5056         if hz != 0 {
5057                 setThreadCPUProfiler(hz)
5058         }
5059
5060         gp.m.locks--
5061 }
5062
5063 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
5064 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
5065 func (pp *p) init(id int32) {
5066         pp.id = id
5067         pp.status = _Pgcstop
5068         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5069         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5070         pp.wbBuf.reset()
5071         if pp.mcache == nil {
5072                 if id == 0 {
5073                         if mcache0 == nil {
5074                                 throw("missing mcache?")
5075                         }
5076                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
5077                         // mcache0: the one with ID 0.
5078                         pp.mcache = mcache0
5079                 } else {
5080                         pp.mcache = allocmcache()
5081                 }
5082         }
5083         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
5084                 if id == 0 {
5085                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
5086                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
5087                 } else {
5088                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
5089                 }
5090         }
5091         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
5092
5093         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
5094         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
5095         timerpMask.set(id)
5096         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
5097         // running if it is P 0 on startup.
5098         idlepMask.clear(id)
5099 }
5100
5101 // destroy releases all of the resources associated with pp and
5102 // transitions it to status _Pdead.
5103 //
5104 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
5105 func (pp *p) destroy() {
5106         assertLockHeld(&sched.lock)
5107         assertWorldStopped()
5108
5109         // Move all runnable goroutines to the global queue
5110         for pp.runqhead != pp.runqtail {
5111                 // Pop from tail of local queue
5112                 pp.runqtail--
5113                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5114                 // Push onto head of global queue
5115                 globrunqputhead(gp)
5116         }
5117         if pp.runnext != 0 {
5118                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
5119                 pp.runnext = 0
5120         }
5121         if len(pp.timers) > 0 {
5122                 plocal := getg().m.p.ptr()
5123                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
5124                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
5125                 // This is the only case where we hold the timersLock of
5126                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
5127                 lock(&plocal.timersLock)
5128                 lock(&pp.timersLock)
5129                 moveTimers(plocal, pp.timers)
5130                 pp.timers = nil
5131                 pp.numTimers.Store(0)
5132                 pp.deletedTimers.Store(0)
5133                 pp.timer0When.Store(0)
5134                 unlock(&pp.timersLock)
5135                 unlock(&plocal.timersLock)
5136         }
5137         // Flush p's write barrier buffer.
5138         if gcphase != _GCoff {
5139                 wbBufFlush1(pp)
5140                 pp.gcw.dispose()
5141         }
5142         for i := range pp.sudogbuf {
5143                 pp.sudogbuf[i] = nil
5144         }
5145         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5146         pp.pinnerCache = nil
5147         for j := range pp.deferpoolbuf {
5148                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
5149         }
5150         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5151         systemstack(func() {
5152                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
5153                         // Safe to call since the world is stopped.
5154                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
5155                 }
5156                 pp.mspancache.len = 0
5157                 lock(&mheap_.lock)
5158                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
5159                 unlock(&mheap_.lock)
5160         })
5161         freemcache(pp.mcache)
5162         pp.mcache = nil
5163         gfpurge(pp)
5164         traceProcFree(pp)
5165         if raceenabled {
5166                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
5167                         // The race detector code uses a callback to fetch
5168                         // the proc context, so arrange for that callback
5169                         // to see the right thing.
5170                         // This hack only works because we are the only
5171                         // thread running.
5172                         mp := getg().m
5173                         phold := mp.p.ptr()
5174                         mp.p.set(pp)
5175
5176                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
5177                         pp.timerRaceCtx = 0
5178
5179                         mp.p.set(phold)
5180                 }
5181                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
5182                 pp.raceprocctx = 0
5183         }
5184         pp.gcAssistTime = 0
5185         pp.status = _Pdead
5186 }
5187
5188 // Change number of processors.
5189 //
5190 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5191 //
5192 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5193 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5194 //
5195 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5196 func procresize(nprocs int32) *p {
5197         assertLockHeld(&sched.lock)
5198         assertWorldStopped()
5199
5200         old := gomaxprocs
5201         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5202                 throw("procresize: invalid arg")
5203         }
5204         if traceEnabled() {
5205                 traceGomaxprocs(nprocs)
5206         }
5207
5208         // update statistics
5209         now := nanotime()
5210         if sched.procresizetime != 0 {
5211                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5212         }
5213         sched.procresizetime = now
5214
5215         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5216
5217         // Grow allp if necessary.
5218         if nprocs > int32(len(allp)) {
5219                 // Synchronize with retake, which could be running
5220                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5221                 lock(&allpLock)
5222                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5223                         allp = allp[:nprocs]
5224                 } else {
5225                         nallp := make([]*p, nprocs)
5226                         // Copy everything up to allp's cap so we
5227                         // never lose old allocated Ps.
5228                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5229                         allp = nallp
5230                 }
5231
5232                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5233                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5234                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5235                 } else {
5236                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5237                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5238                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5239                         idlepMask = nidlepMask
5240
5241                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5242                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5243                         timerpMask = ntimerpMask
5244                 }
5245                 unlock(&allpLock)
5246         }
5247
5248         // initialize new P's
5249         for i := old; i < nprocs; i++ {
5250                 pp := allp[i]
5251                 if pp == nil {
5252                         pp = new(p)
5253                 }
5254                 pp.init(i)
5255                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5256         }
5257
5258         gp := getg()
5259         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5260                 // continue to use the current P
5261                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5262                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5263         } else {
5264                 // release the current P and acquire allp[0].
5265                 //
5266                 // We must do this before destroying our current P
5267                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5268                 // need to do that from a valid P.
5269                 if gp.m.p != 0 {
5270                         if traceEnabled() {
5271                                 // Pretend that we were descheduled
5272                                 // and then scheduled again to keep
5273                                 // the trace sane.
5274                                 traceGoSched()
5275                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5276                         }
5277                         gp.m.p.ptr().m = 0
5278                 }
5279                 gp.m.p = 0
5280                 pp := allp[0]
5281                 pp.m = 0
5282                 pp.status = _Pidle
5283                 acquirep(pp)
5284                 if traceEnabled() {
5285                         traceGoStart()
5286                 }
5287         }
5288
5289         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5290         mcache0 = nil
5291
5292         // release resources from unused P's
5293         for i := nprocs; i < old; i++ {
5294                 pp := allp[i]
5295                 pp.destroy()
5296                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5297         }
5298
5299         // Trim allp.
5300         if int32(len(allp)) != nprocs {
5301                 lock(&allpLock)
5302                 allp = allp[:nprocs]
5303                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5304                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5305                 unlock(&allpLock)
5306         }
5307
5308         var runnablePs *p
5309         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5310                 pp := allp[i]
5311                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5312                         continue
5313                 }
5314                 pp.status = _Pidle
5315                 if runqempty(pp) {
5316                         pidleput(pp, now)
5317                 } else {
5318                         pp.m.set(mget())
5319                         pp.link.set(runnablePs)
5320                         runnablePs = pp
5321                 }
5322         }
5323         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5324         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5325         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5326         if old != nprocs {
5327                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5328                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5329         }
5330         return runnablePs
5331 }
5332
5333 // Associate p and the current m.
5334 //
5335 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5336 // isn't because it immediately acquires pp.
5337 //
5338 //go:yeswritebarrierrec
5339 func acquirep(pp *p) {
5340         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5341         wirep(pp)
5342
5343         // Have p; write barriers now allowed.
5344
5345         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5346         // from a potentially stale mcache.
5347         pp.mcache.prepareForSweep()
5348
5349         if traceEnabled() {
5350                 traceProcStart()
5351         }
5352 }
5353
5354 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5355 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5356 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5357 //
5358 //go:nowritebarrierrec
5359 //go:nosplit
5360 func wirep(pp *p) {
5361         gp := getg()
5362
5363         if gp.m.p != 0 {
5364                 throw("wirep: already in go")
5365         }
5366         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5367                 id := int64(0)
5368                 if pp.m != 0 {
5369                         id = pp.m.ptr().id
5370                 }
5371                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5372                 throw("wirep: invalid p state")
5373         }
5374         gp.m.p.set(pp)
5375         pp.m.set(gp.m)
5376         pp.status = _Prunning
5377 }
5378
5379 // Disassociate p and the current m.
5380 func releasep() *p {
5381         gp := getg()
5382
5383         if gp.m.p == 0 {
5384                 throw("releasep: invalid arg")
5385         }
5386         pp := gp.m.p.ptr()
5387         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5388                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5389                 throw("releasep: invalid p state")
5390         }
5391         if traceEnabled() {
5392                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5393         }
5394         gp.m.p = 0
5395         pp.m = 0
5396         pp.status = _Pidle
5397         return pp
5398 }
5399
5400 func incidlelocked(v int32) {
5401         lock(&sched.lock)
5402         sched.nmidlelocked += v
5403         if v > 0 {
5404                 checkdead()
5405         }
5406         unlock(&sched.lock)
5407 }
5408
5409 // Check for deadlock situation.
5410 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5411 // sched.lock must be held.
5412 func checkdead() {
5413         assertLockHeld(&sched.lock)
5414
5415         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5416         // there are no running goroutines. The calling program is
5417         // assumed to be running.
5418         if islibrary || isarchive {
5419                 return
5420         }
5421
5422         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5423         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5424         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5425         // except that there is a thread that will call exit soon.
5426         if panicking.Load() > 0 {
5427                 return
5428         }
5429
5430         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5431         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5432         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5433         // for details.)
5434         var run0 int32
5435         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5436                 run0 = 1
5437         }
5438
5439         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5440         if run > run0 {
5441                 return
5442         }
5443         if run < 0 {
5444                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5445                 unlock(&sched.lock)
5446                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5447         }
5448
5449         grunning := 0
5450         forEachG(func(gp *g) {
5451                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5452                         return
5453                 }
5454                 s := readgstatus(gp)
5455                 switch s &^ _Gscan {
5456                 case _Gwaiting,
5457                         _Gpreempted:
5458                         grunning++
5459                 case _Grunnable,
5460                         _Grunning,
5461                         _Gsyscall:
5462                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5463                         unlock(&sched.lock)
5464                         throw("checkdead: runnable g")
5465                 }
5466         })
5467         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5468                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5469                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5470         }
5471
5472         // Maybe jump time forward for playground.
5473         if faketime != 0 {
5474                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5475                         faketime = when
5476
5477                         // Start an M to steal the timer.
5478                         pp, _ := pidleget(faketime)
5479                         if pp == nil {
5480                                 // There should always be a free P since
5481                                 // nothing is running.
5482                                 unlock(&sched.lock)
5483                                 throw("checkdead: no p for timer")
5484                         }
5485                         mp := mget()
5486                         if mp == nil {
5487                                 // There should always be a free M since
5488                                 // nothing is running.
5489                                 unlock(&sched.lock)
5490                                 throw("checkdead: no m for timer")
5491                         }
5492                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5493                         // explicit, but since this is the only M it would
5494                         // become spinning on its own anyways.
5495                         sched.nmspinning.Add(1)
5496                         mp.spinning = true
5497                         mp.nextp.set(pp)
5498                         notewakeup(&mp.park)
5499                         return
5500                 }
5501         }
5502
5503         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5504         for _, pp := range allp {
5505                 if len(pp.timers) > 0 {
5506                         return
5507                 }
5508         }
5509
5510         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5511         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5512 }
5513
5514 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5515 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5516 // is forced to run.
5517 //
5518 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5519 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5520
5521 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5522 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5523 var needSysmonWorkaround bool = false
5524
5525 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5526 //
5527 //go:nowritebarrierrec
5528 func sysmon() {
5529         lock(&sched.lock)
5530         sched.nmsys++
5531         checkdead()
5532         unlock(&sched.lock)
5533
5534         lasttrace := int64(0)
5535         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5536         delay := uint32(0)
5537
5538         for {
5539                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5540                         delay = 20
5541                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5542                         delay *= 2
5543                 }
5544                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5545                         delay = 10 * 1000
5546                 }
5547                 usleep(delay)
5548
5549                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5550                 // it can print that information at the right time.
5551                 //
5552                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5553                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5554                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5555                 //
5556                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5557                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5558                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5559                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5560                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5561                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5562                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5563                 // most of their time sleeping.
5564                 now := nanotime()
5565                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5566                         lock(&sched.lock)
5567                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5568                                 syscallWake := false
5569                                 next := timeSleepUntil()
5570                                 if next > now {
5571                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5572                                         unlock(&sched.lock)
5573                                         // Make wake-up period small enough
5574                                         // for the sampling to be correct.
5575                                         sleep := forcegcperiod / 2
5576                                         if next-now < sleep {
5577                                                 sleep = next - now
5578                                         }
5579                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5580                                         if shouldRelax {
5581                                                 osRelax(true)
5582                                         }
5583                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5584                                         if shouldRelax {
5585                                                 osRelax(false)
5586                                         }
5587                                         lock(&sched.lock)
5588                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5589                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5590                                 }
5591                                 if syscallWake {
5592                                         idle = 0
5593                                         delay = 20
5594                                 }
5595                         }
5596                         unlock(&sched.lock)
5597                 }
5598
5599                 lock(&sched.sysmonlock)
5600                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5601                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5602                 now = nanotime()
5603
5604                 // trigger libc interceptors if needed
5605                 if *cgo_yield != nil {
5606                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5607                 }
5608                 // poll network if not polled for more than 10ms
5609                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5610                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5611                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5612                         list, delta := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5613                         if !list.empty() {
5614                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5615                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5616                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5617                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5618                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5619                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5620                                 // and reports deadlock.
5621                                 incidlelocked(-1)
5622                                 injectglist(&list)
5623                                 incidlelocked(1)
5624                                 netpollAdjustWaiters(delta)
5625                         }
5626                 }
5627                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5628                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5629                         // expiration, so we typically don't have to worry
5630                         // about starting an M to service timers. (Note that
5631                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5632                         // starts running again when that timer expiration may
5633                         // cause Go code to run again).
5634                         //
5635                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5636                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5637                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5638                         // overrun, then startm to get something to handle the
5639                         // timer.
5640                         //
5641                         // See issue 42515 and
5642                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5643                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5644                                 startm(nil, false, false)
5645                         }
5646                 }
5647                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5648                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5649                         scavenger.wake()
5650                 }
5651                 // retake P's blocked in syscalls
5652                 // and preempt long running G's
5653                 if retake(now) != 0 {
5654                         idle = 0
5655                 } else {
5656                         idle++
5657                 }
5658                 // check if we need to force a GC
5659                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5660                         lock(&forcegc.lock)
5661                         forcegc.idle.Store(false)
5662                         var list gList
5663                         list.push(forcegc.g)
5664                         injectglist(&list)
5665                         unlock(&forcegc.lock)
5666                 }
5667                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5668                         lasttrace = now
5669                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5670                 }
5671                 unlock(&sched.sysmonlock)
5672         }
5673 }
5674
5675 type sysmontick struct {
5676         schedtick   uint32
5677         schedwhen   int64
5678         syscalltick uint32
5679         syscallwhen int64
5680 }
5681
5682 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5683 // preempted.
5684 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5685
5686 func retake(now int64) uint32 {
5687         n := 0
5688         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5689         // uncontended unless we're already stopping the world.
5690         lock(&allpLock)
5691         // We can't use a range loop over allp because we may
5692         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5693         // allp each time around the loop.
5694         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5695                 pp := allp[i]
5696                 if pp == nil {
5697                         // This can happen if procresize has grown
5698                         // allp but not yet created new Ps.
5699                         continue
5700                 }
5701                 pd := &pp.sysmontick
5702                 s := pp.status
5703                 sysretake := false
5704                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5705                         // Preempt G if it's running for too long.
5706                         t := int64(pp.schedtick)
5707                         if int64(pd.schedtick) != t {
5708                                 pd.schedtick = uint32(t)
5709                                 pd.schedwhen = now
5710                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5711                                 preemptone(pp)
5712                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5713                                 // work, because there is no M wired to P.
5714                                 sysretake = true
5715                         }
5716                 }
5717                 if s == _Psyscall {
5718                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5719                         t := int64(pp.syscalltick)
5720                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5721                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5722                                 pd.syscallwhen = now
5723                                 continue
5724                         }
5725                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5726                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5727                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5728                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5729                                 continue
5730                         }
5731                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5732                         unlock(&allpLock)
5733                         // Need to decrement number of idle locked M's
5734                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5735                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5736                         // increment nmidle and report deadlock.
5737                         incidlelocked(-1)
5738                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5739                                 if traceEnabled() {
5740                                         traceGoSysBlock(pp)
5741                                         traceProcStop(pp)
5742                                 }
5743                                 n++
5744                                 pp.syscalltick++
5745                                 handoffp(pp)
5746                         }
5747                         incidlelocked(1)
5748                         lock(&allpLock)
5749                 }
5750         }
5751         unlock(&allpLock)
5752         return uint32(n)
5753 }
5754
5755 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5756 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5757 // processor just started running it.
5758 // No locks need to be held.
5759 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5760 func preemptall() bool {
5761         res := false
5762         for _, pp := range allp {
5763                 if pp.status != _Prunning {
5764                         continue
5765                 }
5766                 if preemptone(pp) {
5767                         res = true
5768                 }
5769         }
5770         return res
5771 }
5772
5773 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5774 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5775 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5776 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5777 // simultaneously executing newstack.
5778 // No lock needs to be held.
5779 // Returns true if preemption request was issued.
5780 // The actual preemption will happen at some point in the future
5781 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5782 // Grunning
5783 func preemptone(pp *p) bool {
5784         mp := pp.m.ptr()
5785         if mp == nil || mp == getg().m {
5786                 return false
5787         }
5788         gp := mp.curg
5789         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5790                 return false
5791         }
5792
5793         gp.preempt = true
5794
5795         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5796         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5797         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5798         // preemption into the normal stack overflow check.
5799         gp.stackguard0 = stackPreempt
5800
5801         // Request an async preemption of this P.
5802         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5803                 pp.preempt = true
5804                 preemptM(mp)
5805         }
5806
5807         return true
5808 }
5809
5810 var starttime int64
5811
5812 func schedtrace(detailed bool) {
5813         now := nanotime()
5814         if starttime == 0 {
5815                 starttime = now
5816         }
5817
5818         lock(&sched.lock)
5819         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)
5820         if detailed {
5821                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5822         }
5823         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5824         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5825         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5826         for i, pp := range allp {
5827                 mp := pp.m.ptr()
5828                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5829                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5830                 if detailed {
5831                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5832                         if mp != nil {
5833                                 print(mp.id)
5834                         } else {
5835                                 print("nil")
5836                         }
5837                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5838                 } else {
5839                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5840                         // [len1 len2 len3 len4]
5841                         print(" ")
5842                         if i == 0 {
5843                                 print("[")
5844                         }
5845                         print(t - h)
5846                         if i == len(allp)-1 {
5847                                 print("]\n")
5848                         }
5849                 }
5850         }
5851
5852         if !detailed {
5853                 unlock(&sched.lock)
5854                 return
5855         }
5856
5857         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5858                 pp := mp.p.ptr()
5859                 print("  M", mp.id, ": p=")
5860                 if pp != nil {
5861                         print(pp.id)
5862                 } else {
5863                         print("nil")
5864                 }
5865                 print(" curg=")
5866                 if mp.curg != nil {
5867                         print(mp.curg.goid)
5868                 } else {
5869                         print("nil")
5870                 }
5871                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5872                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5873                         print(lockedg.goid)
5874                 } else {
5875                         print("nil")
5876                 }
5877                 print("\n")
5878         }
5879
5880         forEachG(func(gp *g) {
5881                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5882                 if gp.m != nil {
5883                         print(gp.m.id)
5884                 } else {
5885                         print("nil")
5886                 }
5887                 print(" lockedm=")
5888                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5889                         print(lockedm.id)
5890                 } else {
5891                         print("nil")
5892                 }
5893                 print("\n")
5894         })
5895         unlock(&sched.lock)
5896 }
5897
5898 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5899 // goroutines.
5900 //
5901 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5902 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5903 func schedEnableUser(enable bool) {
5904         lock(&sched.lock)
5905         if sched.disable.user == !enable {
5906                 unlock(&sched.lock)
5907                 return
5908         }
5909         sched.disable.user = !enable
5910         if enable {
5911                 n := sched.disable.n
5912                 sched.disable.n = 0
5913                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5914                 unlock(&sched.lock)
5915                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5916                         startm(nil, false, false)
5917                 }
5918         } else {
5919                 unlock(&sched.lock)
5920         }
5921 }
5922
5923 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5924 // false is scheduling of gp is disabled.
5925 //
5926 // sched.lock must be held.
5927 func schedEnabled(gp *g) bool {
5928         assertLockHeld(&sched.lock)
5929
5930         if sched.disable.user {
5931                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5932         }
5933         return true
5934 }
5935
5936 // Put mp on midle list.
5937 // sched.lock must be held.
5938 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5939 //
5940 //go:nowritebarrierrec
5941 func mput(mp *m) {
5942         assertLockHeld(&sched.lock)
5943
5944         mp.schedlink = sched.midle
5945         sched.midle.set(mp)
5946         sched.nmidle++
5947         checkdead()
5948 }
5949
5950 // Try to get an m from midle list.
5951 // sched.lock must be held.
5952 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5953 //
5954 //go:nowritebarrierrec
5955 func mget() *m {
5956         assertLockHeld(&sched.lock)
5957
5958         mp := sched.midle.ptr()
5959         if mp != nil {
5960                 sched.midle = mp.schedlink
5961                 sched.nmidle--
5962         }
5963         return mp
5964 }
5965
5966 // Put gp on the global runnable queue.
5967 // sched.lock must be held.
5968 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5969 //
5970 //go:nowritebarrierrec
5971 func globrunqput(gp *g) {
5972         assertLockHeld(&sched.lock)
5973
5974         sched.runq.pushBack(gp)
5975         sched.runqsize++
5976 }
5977
5978 // Put gp at the head of the global runnable queue.
5979 // sched.lock must be held.
5980 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5981 //
5982 //go:nowritebarrierrec
5983 func globrunqputhead(gp *g) {
5984         assertLockHeld(&sched.lock)
5985
5986         sched.runq.push(gp)
5987         sched.runqsize++
5988 }
5989
5990 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
5991 // This clears *batch.
5992 // sched.lock must be held.
5993 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
5994 //
5995 //go:nowritebarrierrec
5996 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
5997         assertLockHeld(&sched.lock)
5998
5999         sched.runq.pushBackAll(*batch)
6000         sched.runqsize += n
6001         *batch = gQueue{}
6002 }
6003
6004 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
6005 // sched.lock must be held.
6006 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
6007         assertLockHeld(&sched.lock)
6008
6009         if sched.runqsize == 0 {
6010                 return nil
6011         }
6012
6013         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
6014         if n > sched.runqsize {
6015                 n = sched.runqsize
6016         }
6017         if max > 0 && n > max {
6018                 n = max
6019         }
6020         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
6021                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
6022         }
6023
6024         sched.runqsize -= n
6025
6026         gp := sched.runq.pop()
6027         n--
6028         for ; n > 0; n-- {
6029                 gp1 := sched.runq.pop()
6030                 runqput(pp, gp1, false)
6031         }
6032         return gp
6033 }
6034
6035 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
6036 type pMask []uint32
6037
6038 // read returns true if P id's bit is set.
6039 func (p pMask) read(id uint32) bool {
6040         word := id / 32
6041         mask := uint32(1) << (id % 32)
6042         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
6043 }
6044
6045 // set sets P id's bit.
6046 func (p pMask) set(id int32) {
6047         word := id / 32
6048         mask := uint32(1) << (id % 32)
6049         atomic.Or(&p[word], mask)
6050 }
6051
6052 // clear clears P id's bit.
6053 func (p pMask) clear(id int32) {
6054         word := id / 32
6055         mask := uint32(1) << (id % 32)
6056         atomic.And(&p[word], ^mask)
6057 }
6058
6059 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
6060 //
6061 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
6062 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
6063 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
6064 // between no timers and some timers.
6065 //
6066 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
6067 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
6068 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
6069 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
6070 //
6071 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
6072 //
6073 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
6074 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
6075 //   - Running Ps must always be checked.
6076 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
6077 //     again, even after timer expiration.
6078 //
6079 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
6080 // added at any time.
6081 //
6082 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
6083 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
6084 func updateTimerPMask(pp *p) {
6085         if pp.numTimers.Load() > 0 {
6086                 return
6087         }
6088
6089         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
6090         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
6091         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
6092         lock(&pp.timersLock)
6093         if pp.numTimers.Load() == 0 {
6094                 timerpMask.clear(pp.id)
6095         }
6096         unlock(&pp.timersLock)
6097 }
6098
6099 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
6100 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
6101 //
6102 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
6103 // safe to use p.
6104 //
6105 // sched.lock must be held.
6106 //
6107 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6108 //
6109 //go:nowritebarrierrec
6110 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
6111         assertLockHeld(&sched.lock)
6112
6113         if !runqempty(pp) {
6114                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
6115         }
6116         if now == 0 {
6117                 now = nanotime()
6118         }
6119         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
6120         idlepMask.set(pp.id)
6121         pp.link = sched.pidle
6122         sched.pidle.set(pp)
6123         sched.npidle.Add(1)
6124         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
6125                 throw("must be able to track idle limiter event")
6126         }
6127         return now
6128 }
6129
6130 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6131 //
6132 // sched.lock must be held.
6133 //
6134 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6135 //
6136 //go:nowritebarrierrec
6137 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
6138         assertLockHeld(&sched.lock)
6139
6140         pp := sched.pidle.ptr()
6141         if pp != nil {
6142                 // Timer may get added at any time now.
6143                 if now == 0 {
6144                         now = nanotime()
6145                 }
6146                 timerpMask.set(pp.id)
6147                 idlepMask.clear(pp.id)
6148                 sched.pidle = pp.link
6149                 sched.npidle.Add(-1)
6150                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
6151         }
6152         return pp, now
6153 }
6154
6155 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6156 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
6157 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
6158 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
6159 //
6160 // sched.lock must be held.
6161 //
6162 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6163 //
6164 //go:nowritebarrierrec
6165 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
6166         assertLockHeld(&sched.lock)
6167
6168         pp, now := pidleget(now)
6169         if pp == nil {
6170                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
6171                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
6172                 // Ms that may be preparing to drop their P.
6173                 sched.needspinning.Store(1)
6174                 return nil, now
6175         }
6176
6177         return pp, now
6178 }
6179
6180 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
6181 // It never returns true spuriously.
6182 func runqempty(pp *p) bool {
6183         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
6184         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
6185         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
6186         // does not mean the queue is empty.
6187         for {
6188                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
6189                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6190                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6191                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6192                         return head == tail && runnext == 0
6193                 }
6194         }
6195 }
6196
6197 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6198 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6199 // when running with the race detector.
6200 // The need for this was made obvious by changing the
6201 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6202 // many poorly-written tests.
6203 // With the randomness here, as long as the tests pass
6204 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6205 // assumptions.
6206 const randomizeScheduler = raceenabled
6207
6208 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6209 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6210 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6211 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6212 // Executed only by the owner P.
6213 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6214         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6215                 next = false
6216         }
6217
6218         if next {
6219         retryNext:
6220                 oldnext := pp.runnext
6221                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6222                         goto retryNext
6223                 }
6224                 if oldnext == 0 {
6225                         return
6226                 }
6227                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6228                 gp = oldnext.ptr()
6229         }
6230
6231 retry:
6232         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6233         t := pp.runqtail
6234         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6235                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6236                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6237                 return
6238         }
6239         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6240                 return
6241         }
6242         // the queue is not full, now the put above must succeed
6243         goto retry
6244 }
6245
6246 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6247 // Executed only by the owner P.
6248 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6249         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6250
6251         // First, grab a batch from local queue.
6252         n := t - h
6253         n = n / 2
6254         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6255                 throw("runqputslow: queue is not full")
6256         }
6257         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6258                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6259         }
6260         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6261                 return false
6262         }
6263         batch[n] = gp
6264
6265         if randomizeScheduler {
6266                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6267                         j := fastrandn(i + 1)
6268                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6269                 }
6270         }
6271
6272         // Link the goroutines.
6273         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6274                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6275         }
6276         var q gQueue
6277         q.head.set(batch[0])
6278         q.tail.set(batch[n])
6279
6280         // Now put the batch on global queue.
6281         lock(&sched.lock)
6282         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6283         unlock(&sched.lock)
6284         return true
6285 }
6286
6287 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6288 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6289 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6290 // Executed only by the owner P.
6291 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6292         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6293         t := pp.runqtail
6294         n := uint32(0)
6295         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6296                 gp := q.pop()
6297                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6298                 t++
6299                 n++
6300         }
6301         qsize -= int(n)
6302
6303         if randomizeScheduler {
6304                 off := func(o uint32) uint32 {
6305                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6306                 }
6307                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6308                         j := fastrandn(i + 1)
6309                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6310                 }
6311         }
6312
6313         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6314         if !q.empty() {
6315                 lock(&sched.lock)
6316                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6317                 unlock(&sched.lock)
6318         }
6319 }
6320
6321 // Get g from local runnable queue.
6322 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6323 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6324 // Executed only by the owner P.
6325 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6326         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6327         next := pp.runnext
6328         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6329         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6330         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6331         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6332                 return next.ptr(), true
6333         }
6334
6335         for {
6336                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6337                 t := pp.runqtail
6338                 if t == h {
6339                         return nil, false
6340                 }
6341                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6342                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6343                         return gp, false
6344                 }
6345         }
6346 }
6347
6348 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6349 // Executed only by the owner P.
6350 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6351         oldNext := pp.runnext
6352         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6353                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6354                 n++
6355         }
6356
6357 retry:
6358         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6359         t := pp.runqtail
6360         qn := t - h
6361         if qn == 0 {
6362                 return
6363         }
6364         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6365                 goto retry
6366         }
6367
6368         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6369                 goto retry
6370         }
6371
6372         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6373         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6374         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6375         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6376         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6377         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6378         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6379         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6380                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6381                 drainQ.pushBack(gp)
6382                 n++
6383         }
6384         return
6385 }
6386
6387 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6388 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6389 // Returns number of grabbed goroutines.
6390 // Can be executed by any P.
6391 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6392         for {
6393                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6394                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6395                 n := t - h
6396                 n = n - n/2
6397                 if n == 0 {
6398                         if stealRunNextG {
6399                                 // Try to steal from pp.runnext.
6400                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6401                                         if pp.status == _Prunning {
6402                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6403                                                 // we are about to steal.
6404                                                 // The important use case here is when the g running
6405                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6406                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6407                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6408                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6409                                                 // between different Ps.
6410                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6411                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6412                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6413                                                         usleep(3)
6414                                                 } else {
6415                                                         // On some platforms system timer granularity is
6416                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6417                                                         // optimization. So just yield.
6418                                                         osyield()
6419                                                 }
6420                                         }
6421                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6422                                                 continue
6423                                         }
6424                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6425                                         return 1
6426                                 }
6427                         }
6428                         return 0
6429                 }
6430                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6431                         continue
6432                 }
6433                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6434                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6435                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6436                 }
6437                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6438                         return n
6439                 }
6440         }
6441 }
6442
6443 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6444 // and put onto local runnable queue of p.
6445 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6446 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6447         t := pp.runqtail
6448         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6449         if n == 0 {
6450                 return nil
6451         }
6452         n--
6453         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6454         if n == 0 {
6455                 return gp
6456         }
6457         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6458         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6459                 throw("runqsteal: runq overflow")
6460         }
6461         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6462         return gp
6463 }
6464
6465 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6466 // be on one gQueue or gList at a time.
6467 type gQueue struct {
6468         head guintptr
6469         tail guintptr
6470 }
6471
6472 // empty reports whether q is empty.
6473 func (q *gQueue) empty() bool {
6474         return q.head == 0
6475 }
6476
6477 // push adds gp to the head of q.
6478 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6479         gp.schedlink = q.head
6480         q.head.set(gp)
6481         if q.tail == 0 {
6482                 q.tail.set(gp)
6483         }
6484 }
6485
6486 // pushBack adds gp to the tail of q.
6487 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6488         gp.schedlink = 0
6489         if q.tail != 0 {
6490                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6491         } else {
6492                 q.head.set(gp)
6493         }
6494         q.tail.set(gp)
6495 }
6496
6497 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6498 // not be used.
6499 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6500         if q2.tail == 0 {
6501                 return
6502         }
6503         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6504         if q.tail != 0 {
6505                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6506         } else {
6507                 q.head = q2.head
6508         }
6509         q.tail = q2.tail
6510 }
6511
6512 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6513 // q is empty.
6514 func (q *gQueue) pop() *g {
6515         gp := q.head.ptr()
6516         if gp != nil {
6517                 q.head = gp.schedlink
6518                 if q.head == 0 {
6519                         q.tail = 0
6520                 }
6521         }
6522         return gp
6523 }
6524
6525 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6526 func (q *gQueue) popList() gList {
6527         stack := gList{q.head}
6528         *q = gQueue{}
6529         return stack
6530 }
6531
6532 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6533 // on one gQueue or gList at a time.
6534 type gList struct {
6535         head guintptr
6536 }
6537
6538 // empty reports whether l is empty.
6539 func (l *gList) empty() bool {
6540         return l.head == 0
6541 }
6542
6543 // push adds gp to the head of l.
6544 func (l *gList) push(gp *g) {
6545         gp.schedlink = l.head
6546         l.head.set(gp)
6547 }
6548
6549 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6550 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6551         if !q.empty() {
6552                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6553                 l.head = q.head
6554         }
6555 }
6556
6557 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6558 func (l *gList) pop() *g {
6559         gp := l.head.ptr()
6560         if gp != nil {
6561                 l.head = gp.schedlink
6562         }
6563         return gp
6564 }
6565
6566 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6567 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6568         lock(&sched.lock)
6569         out = int(sched.maxmcount)
6570         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6571                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6572         } else {
6573                 sched.maxmcount = int32(in)
6574         }
6575         checkmcount()
6576         unlock(&sched.lock)
6577         return
6578 }
6579
6580 //go:nosplit
6581 func procPin() int {
6582         gp := getg()
6583         mp := gp.m
6584
6585         mp.locks++
6586         return int(mp.p.ptr().id)
6587 }
6588
6589 //go:nosplit
6590 func procUnpin() {
6591         gp := getg()
6592         gp.m.locks--
6593 }
6594
6595 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6596 //go:nosplit
6597 func sync_runtime_procPin() int {
6598         return procPin()
6599 }
6600
6601 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6602 //go:nosplit
6603 func sync_runtime_procUnpin() {
6604         procUnpin()
6605 }
6606
6607 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6608 //go:nosplit
6609 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6610         return procPin()
6611 }
6612
6613 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6614 //go:nosplit
6615 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6616         procUnpin()
6617 }
6618
6619 // Active spinning for sync.Mutex.
6620 //
6621 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6622 //go:nosplit
6623 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6624         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6625         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6626         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6627         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6628         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6629         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6630                 return false
6631         }
6632         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6633                 return false
6634         }
6635         return true
6636 }
6637
6638 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6639 //go:nosplit
6640 func sync_runtime_doSpin() {
6641         procyield(active_spin_cnt)
6642 }
6643
6644 var stealOrder randomOrder
6645
6646 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6647 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6648 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6649 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6650 type randomOrder struct {
6651         count    uint32
6652         coprimes []uint32
6653 }
6654
6655 type randomEnum struct {
6656         i     uint32
6657         count uint32
6658         pos   uint32
6659         inc   uint32
6660 }
6661
6662 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6663         ord.count = count
6664         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6665         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6666                 if gcd(i, count) == 1 {
6667                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6668                 }
6669         }
6670 }
6671
6672 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6673         return randomEnum{
6674                 count: ord.count,
6675                 pos:   i % ord.count,
6676                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6677         }
6678 }
6679
6680 func (enum *randomEnum) done() bool {
6681         return enum.i == enum.count
6682 }
6683
6684 func (enum *randomEnum) next() {
6685         enum.i++
6686         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6687 }
6688
6689 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6690         return enum.pos
6691 }
6692
6693 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6694         for b != 0 {
6695                 a, b = b, a%b
6696         }
6697         return a
6698 }
6699
6700 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6701 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6702 type initTask struct {
6703         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6704         nfns  uint32
6705         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6706 }
6707
6708 // inittrace stores statistics for init functions which are
6709 // updated by malloc and newproc when active is true.
6710 var inittrace tracestat
6711
6712 type tracestat struct {
6713         active bool   // init tracing activation status
6714         id     uint64 // init goroutine id
6715         allocs uint64 // heap allocations
6716         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6717 }
6718
6719 func doInit(ts []*initTask) {
6720         for _, t := range ts {
6721                 doInit1(t)
6722         }
6723 }
6724
6725 func doInit1(t *initTask) {
6726         switch t.state {
6727         case 2: // fully initialized
6728                 return
6729         case 1: // initialization in progress
6730                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6731         default: // not initialized yet
6732                 t.state = 1 // initialization in progress
6733
6734                 var (
6735                         start  int64
6736                         before tracestat
6737                 )
6738
6739                 if inittrace.active {
6740                         start = nanotime()
6741                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6742                         before = inittrace
6743                 }
6744
6745                 if t.nfns == 0 {
6746                         // We should have pruned all of these in the linker.
6747                         throw("inittask with no functions")
6748                 }
6749
6750                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6751                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6752                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6753                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6754                         f()
6755                 }
6756
6757                 if inittrace.active {
6758                         end := nanotime()
6759                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6760                         after := inittrace
6761
6762                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6763                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6764
6765                         var sbuf [24]byte
6766                         print("init ", pkg, " @")
6767                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6768                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6769                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6770                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6771                         print("\n")
6772                 }
6773
6774                 t.state = 2 // initialization done
6775         }
6776 }