]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/stubs.go
runtime/cgo: store M for C-created thread in pthread key
[gostls13.git] / src / runtime / stubs.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/goarch"
10         "runtime/internal/math"
11         "unsafe"
12 )
13
14 // Should be a built-in for unsafe.Pointer?
15 //
16 //go:nosplit
17 func add(p unsafe.Pointer, x uintptr) unsafe.Pointer {
18         return unsafe.Pointer(uintptr(p) + x)
19 }
20
21 // getg returns the pointer to the current g.
22 // The compiler rewrites calls to this function into instructions
23 // that fetch the g directly (from TLS or from the dedicated register).
24 func getg() *g
25
26 // mcall switches from the g to the g0 stack and invokes fn(g),
27 // where g is the goroutine that made the call.
28 // mcall saves g's current PC/SP in g->sched so that it can be restored later.
29 // It is up to fn to arrange for that later execution, typically by recording
30 // g in a data structure, causing something to call ready(g) later.
31 // mcall returns to the original goroutine g later, when g has been rescheduled.
32 // fn must not return at all; typically it ends by calling schedule, to let the m
33 // run other goroutines.
34 //
35 // mcall can only be called from g stacks (not g0, not gsignal).
36 //
37 // This must NOT be go:noescape: if fn is a stack-allocated closure,
38 // fn puts g on a run queue, and g executes before fn returns, the
39 // closure will be invalidated while it is still executing.
40 func mcall(fn func(*g))
41
42 // systemstack runs fn on a system stack.
43 // If systemstack is called from the per-OS-thread (g0) stack, or
44 // if systemstack is called from the signal handling (gsignal) stack,
45 // systemstack calls fn directly and returns.
46 // Otherwise, systemstack is being called from the limited stack
47 // of an ordinary goroutine. In this case, systemstack switches
48 // to the per-OS-thread stack, calls fn, and switches back.
49 // It is common to use a func literal as the argument, in order
50 // to share inputs and outputs with the code around the call
51 // to system stack:
52 //
53 //      ... set up y ...
54 //      systemstack(func() {
55 //              x = bigcall(y)
56 //      })
57 //      ... use x ...
58 //
59 //go:noescape
60 func systemstack(fn func())
61
62 //go:nosplit
63 //go:nowritebarrierrec
64 func badsystemstack() {
65         writeErrStr("fatal: systemstack called from unexpected goroutine")
66 }
67
68 // memclrNoHeapPointers clears n bytes starting at ptr.
69 //
70 // Usually you should use typedmemclr. memclrNoHeapPointers should be
71 // used only when the caller knows that *ptr contains no heap pointers
72 // because either:
73 //
74 // *ptr is initialized memory and its type is pointer-free, or
75 //
76 // *ptr is uninitialized memory (e.g., memory that's being reused
77 // for a new allocation) and hence contains only "junk".
78 //
79 // memclrNoHeapPointers ensures that if ptr is pointer-aligned, and n
80 // is a multiple of the pointer size, then any pointer-aligned,
81 // pointer-sized portion is cleared atomically. Despite the function
82 // name, this is necessary because this function is the underlying
83 // implementation of typedmemclr and memclrHasPointers. See the doc of
84 // memmove for more details.
85 //
86 // The (CPU-specific) implementations of this function are in memclr_*.s.
87 //
88 //go:noescape
89 func memclrNoHeapPointers(ptr unsafe.Pointer, n uintptr)
90
91 //go:linkname reflect_memclrNoHeapPointers reflect.memclrNoHeapPointers
92 func reflect_memclrNoHeapPointers(ptr unsafe.Pointer, n uintptr) {
93         memclrNoHeapPointers(ptr, n)
94 }
95
96 // memmove copies n bytes from "from" to "to".
97 //
98 // memmove ensures that any pointer in "from" is written to "to" with
99 // an indivisible write, so that racy reads cannot observe a
100 // half-written pointer. This is necessary to prevent the garbage
101 // collector from observing invalid pointers, and differs from memmove
102 // in unmanaged languages. However, memmove is only required to do
103 // this if "from" and "to" may contain pointers, which can only be the
104 // case if "from", "to", and "n" are all be word-aligned.
105 //
106 // Implementations are in memmove_*.s.
107 //
108 //go:noescape
109 func memmove(to, from unsafe.Pointer, n uintptr)
110
111 // Outside assembly calls memmove. Make sure it has ABI wrappers.
112 //
113 //go:linkname memmove
114
115 //go:linkname reflect_memmove reflect.memmove
116 func reflect_memmove(to, from unsafe.Pointer, n uintptr) {
117         memmove(to, from, n)
118 }
119
120 // exported value for testing
121 const hashLoad = float32(loadFactorNum) / float32(loadFactorDen)
122
123 //go:nosplit
124 func fastrand() uint32 {
125         mp := getg().m
126         // Implement wyrand: https://github.com/wangyi-fudan/wyhash
127         // Only the platform that math.Mul64 can be lowered
128         // by the compiler should be in this list.
129         if goarch.IsAmd64|goarch.IsArm64|goarch.IsPpc64|
130                 goarch.IsPpc64le|goarch.IsMips64|goarch.IsMips64le|
131                 goarch.IsS390x|goarch.IsRiscv64|goarch.IsLoong64 == 1 {
132                 mp.fastrand += 0xa0761d6478bd642f
133                 hi, lo := math.Mul64(mp.fastrand, mp.fastrand^0xe7037ed1a0b428db)
134                 return uint32(hi ^ lo)
135         }
136
137         // Implement xorshift64+: 2 32-bit xorshift sequences added together.
138         // Shift triplet [17,7,16] was calculated as indicated in Marsaglia's
139         // Xorshift paper: https://www.jstatsoft.org/article/view/v008i14/xorshift.pdf
140         // This generator passes the SmallCrush suite, part of TestU01 framework:
141         // http://simul.iro.umontreal.ca/testu01/tu01.html
142         t := (*[2]uint32)(unsafe.Pointer(&mp.fastrand))
143         s1, s0 := t[0], t[1]
144         s1 ^= s1 << 17
145         s1 = s1 ^ s0 ^ s1>>7 ^ s0>>16
146         t[0], t[1] = s0, s1
147         return s0 + s1
148 }
149
150 //go:nosplit
151 func fastrandn(n uint32) uint32 {
152         // This is similar to fastrand() % n, but faster.
153         // See https://lemire.me/blog/2016/06/27/a-fast-alternative-to-the-modulo-reduction/
154         return uint32(uint64(fastrand()) * uint64(n) >> 32)
155 }
156
157 func fastrand64() uint64 {
158         mp := getg().m
159         // Implement wyrand: https://github.com/wangyi-fudan/wyhash
160         // Only the platform that math.Mul64 can be lowered
161         // by the compiler should be in this list.
162         if goarch.IsAmd64|goarch.IsArm64|goarch.IsPpc64|
163                 goarch.IsPpc64le|goarch.IsMips64|goarch.IsMips64le|
164                 goarch.IsS390x|goarch.IsRiscv64 == 1 {
165                 mp.fastrand += 0xa0761d6478bd642f
166                 hi, lo := math.Mul64(mp.fastrand, mp.fastrand^0xe7037ed1a0b428db)
167                 return hi ^ lo
168         }
169
170         // Implement xorshift64+: 2 32-bit xorshift sequences added together.
171         // Xorshift paper: https://www.jstatsoft.org/article/view/v008i14/xorshift.pdf
172         // This generator passes the SmallCrush suite, part of TestU01 framework:
173         // http://simul.iro.umontreal.ca/testu01/tu01.html
174         t := (*[2]uint32)(unsafe.Pointer(&mp.fastrand))
175         s1, s0 := t[0], t[1]
176         s1 ^= s1 << 17
177         s1 = s1 ^ s0 ^ s1>>7 ^ s0>>16
178         r := uint64(s0 + s1)
179
180         s0, s1 = s1, s0
181         s1 ^= s1 << 17
182         s1 = s1 ^ s0 ^ s1>>7 ^ s0>>16
183         r += uint64(s0+s1) << 32
184
185         t[0], t[1] = s0, s1
186         return r
187 }
188
189 func fastrandu() uint {
190         if goarch.PtrSize == 4 {
191                 return uint(fastrand())
192         }
193         return uint(fastrand64())
194 }
195
196 //go:linkname rand_fastrand64 math/rand.fastrand64
197 func rand_fastrand64() uint64 { return fastrand64() }
198
199 //go:linkname sync_fastrandn sync.fastrandn
200 func sync_fastrandn(n uint32) uint32 { return fastrandn(n) }
201
202 //go:linkname net_fastrandu net.fastrandu
203 func net_fastrandu() uint { return fastrandu() }
204
205 //go:linkname os_fastrand os.fastrand
206 func os_fastrand() uint32 { return fastrand() }
207
208 // in internal/bytealg/equal_*.s
209 //
210 //go:noescape
211 func memequal(a, b unsafe.Pointer, size uintptr) bool
212
213 // noescape hides a pointer from escape analysis.  noescape is
214 // the identity function but escape analysis doesn't think the
215 // output depends on the input.  noescape is inlined and currently
216 // compiles down to zero instructions.
217 // USE CAREFULLY!
218 //
219 //go:nosplit
220 func noescape(p unsafe.Pointer) unsafe.Pointer {
221         x := uintptr(p)
222         return unsafe.Pointer(x ^ 0)
223 }
224
225 // noEscapePtr hides a pointer from escape analysis. See noescape.
226 // USE CAREFULLY!
227 //
228 //go:nosplit
229 func noEscapePtr[T any](p *T) *T {
230         x := uintptr(unsafe.Pointer(p))
231         return (*T)(unsafe.Pointer(x ^ 0))
232 }
233
234 // Not all cgocallback frames are actually cgocallback,
235 // so not all have these arguments. Mark them uintptr so that the GC
236 // does not misinterpret memory when the arguments are not present.
237 // cgocallback is not called from Go, only from crosscall2.
238 // This in turn calls cgocallbackg, which is where we'll find
239 // pointer-declared arguments.
240 //
241 // When fn is nil (frame is saved g), call dropm instead,
242 // this is used when the C thread is exiting.
243 func cgocallback(fn, frame, ctxt uintptr)
244
245 func gogo(buf *gobuf)
246
247 func asminit()
248 func setg(gg *g)
249 func breakpoint()
250
251 // reflectcall calls fn with arguments described by stackArgs, stackArgsSize,
252 // frameSize, and regArgs.
253 //
254 // Arguments passed on the stack and space for return values passed on the stack
255 // must be laid out at the space pointed to by stackArgs (with total length
256 // stackArgsSize) according to the ABI.
257 //
258 // stackRetOffset must be some value <= stackArgsSize that indicates the
259 // offset within stackArgs where the return value space begins.
260 //
261 // frameSize is the total size of the argument frame at stackArgs and must
262 // therefore be >= stackArgsSize. It must include additional space for spilling
263 // register arguments for stack growth and preemption.
264 //
265 // TODO(mknyszek): Once we don't need the additional spill space, remove frameSize,
266 // since frameSize will be redundant with stackArgsSize.
267 //
268 // Arguments passed in registers must be laid out in regArgs according to the ABI.
269 // regArgs will hold any return values passed in registers after the call.
270 //
271 // reflectcall copies stack arguments from stackArgs to the goroutine stack, and
272 // then copies back stackArgsSize-stackRetOffset bytes back to the return space
273 // in stackArgs once fn has completed. It also "unspills" argument registers from
274 // regArgs before calling fn, and spills them back into regArgs immediately
275 // following the call to fn. If there are results being returned on the stack,
276 // the caller should pass the argument frame type as stackArgsType so that
277 // reflectcall can execute appropriate write barriers during the copy.
278 //
279 // reflectcall expects regArgs.ReturnIsPtr to be populated indicating which
280 // registers on the return path will contain Go pointers. It will then store
281 // these pointers in regArgs.Ptrs such that they are visible to the GC.
282 //
283 // Package reflect passes a frame type. In package runtime, there is only
284 // one call that copies results back, in callbackWrap in syscall_windows.go, and it
285 // does NOT pass a frame type, meaning there are no write barriers invoked. See that
286 // call site for justification.
287 //
288 // Package reflect accesses this symbol through a linkname.
289 //
290 // Arguments passed through to reflectcall do not escape. The type is used
291 // only in a very limited callee of reflectcall, the stackArgs are copied, and
292 // regArgs is only used in the reflectcall frame.
293 //
294 //go:noescape
295 func reflectcall(stackArgsType *_type, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
296
297 func procyield(cycles uint32)
298
299 type neverCallThisFunction struct{}
300
301 // goexit is the return stub at the top of every goroutine call stack.
302 // Each goroutine stack is constructed as if goexit called the
303 // goroutine's entry point function, so that when the entry point
304 // function returns, it will return to goexit, which will call goexit1
305 // to perform the actual exit.
306 //
307 // This function must never be called directly. Call goexit1 instead.
308 // gentraceback assumes that goexit terminates the stack. A direct
309 // call on the stack will cause gentraceback to stop walking the stack
310 // prematurely and if there is leftover state it may panic.
311 func goexit(neverCallThisFunction)
312
313 // publicationBarrier performs a store/store barrier (a "publication"
314 // or "export" barrier). Some form of synchronization is required
315 // between initializing an object and making that object accessible to
316 // another processor. Without synchronization, the initialization
317 // writes and the "publication" write may be reordered, allowing the
318 // other processor to follow the pointer and observe an uninitialized
319 // object. In general, higher-level synchronization should be used,
320 // such as locking or an atomic pointer write. publicationBarrier is
321 // for when those aren't an option, such as in the implementation of
322 // the memory manager.
323 //
324 // There's no corresponding barrier for the read side because the read
325 // side naturally has a data dependency order. All architectures that
326 // Go supports or seems likely to ever support automatically enforce
327 // data dependency ordering.
328 func publicationBarrier()
329
330 // getcallerpc returns the program counter (PC) of its caller's caller.
331 // getcallersp returns the stack pointer (SP) of its caller's caller.
332 // The implementation may be a compiler intrinsic; there is not
333 // necessarily code implementing this on every platform.
334 //
335 // For example:
336 //
337 //      func f(arg1, arg2, arg3 int) {
338 //              pc := getcallerpc()
339 //              sp := getcallersp()
340 //      }
341 //
342 // These two lines find the PC and SP immediately following
343 // the call to f (where f will return).
344 //
345 // The call to getcallerpc and getcallersp must be done in the
346 // frame being asked about.
347 //
348 // The result of getcallersp is correct at the time of the return,
349 // but it may be invalidated by any subsequent call to a function
350 // that might relocate the stack in order to grow or shrink it.
351 // A general rule is that the result of getcallersp should be used
352 // immediately and can only be passed to nosplit functions.
353
354 //go:noescape
355 func getcallerpc() uintptr
356
357 //go:noescape
358 func getcallersp() uintptr // implemented as an intrinsic on all platforms
359
360 // getclosureptr returns the pointer to the current closure.
361 // getclosureptr can only be used in an assignment statement
362 // at the entry of a function. Moreover, go:nosplit directive
363 // must be specified at the declaration of caller function,
364 // so that the function prolog does not clobber the closure register.
365 // for example:
366 //
367 //      //go:nosplit
368 //      func f(arg1, arg2, arg3 int) {
369 //              dx := getclosureptr()
370 //      }
371 //
372 // The compiler rewrites calls to this function into instructions that fetch the
373 // pointer from a well-known register (DX on x86 architecture, etc.) directly.
374 func getclosureptr() uintptr
375
376 //go:noescape
377 func asmcgocall(fn, arg unsafe.Pointer) int32
378
379 func morestack()
380 func morestack_noctxt()
381 func rt0_go()
382
383 // return0 is a stub used to return 0 from deferproc.
384 // It is called at the very end of deferproc to signal
385 // the calling Go function that it should not jump
386 // to deferreturn.
387 // in asm_*.s
388 func return0()
389
390 // in asm_*.s
391 // not called directly; definitions here supply type information for traceback.
392 // These must have the same signature (arg pointer map) as reflectcall.
393 func call16(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
394 func call32(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
395 func call64(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
396 func call128(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
397 func call256(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
398 func call512(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
399 func call1024(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
400 func call2048(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
401 func call4096(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
402 func call8192(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
403 func call16384(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
404 func call32768(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
405 func call65536(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
406 func call131072(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
407 func call262144(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
408 func call524288(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
409 func call1048576(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
410 func call2097152(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
411 func call4194304(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
412 func call8388608(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
413 func call16777216(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
414 func call33554432(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
415 func call67108864(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
416 func call134217728(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
417 func call268435456(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
418 func call536870912(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
419 func call1073741824(typ, fn, stackArgs unsafe.Pointer, stackArgsSize, stackRetOffset, frameSize uint32, regArgs *abi.RegArgs)
420
421 func systemstack_switch()
422
423 // alignUp rounds n up to a multiple of a. a must be a power of 2.
424 func alignUp(n, a uintptr) uintptr {
425         return (n + a - 1) &^ (a - 1)
426 }
427
428 // alignDown rounds n down to a multiple of a. a must be a power of 2.
429 func alignDown(n, a uintptr) uintptr {
430         return n &^ (a - 1)
431 }
432
433 // divRoundUp returns ceil(n / a).
434 func divRoundUp(n, a uintptr) uintptr {
435         // a is generally a power of two. This will get inlined and
436         // the compiler will optimize the division.
437         return (n + a - 1) / a
438 }
439
440 // checkASM reports whether assembly runtime checks have passed.
441 func checkASM() bool
442
443 func memequal_varlen(a, b unsafe.Pointer) bool
444
445 // bool2int returns 0 if x is false or 1 if x is true.
446 func bool2int(x bool) int {
447         // Avoid branches. In the SSA compiler, this compiles to
448         // exactly what you would want it to.
449         return int(uint8(*(*uint8)(unsafe.Pointer(&x))))
450 }
451
452 // abort crashes the runtime in situations where even throw might not
453 // work. In general it should do something a debugger will recognize
454 // (e.g., an INT3 on x86). A crash in abort is recognized by the
455 // signal handler, which will attempt to tear down the runtime
456 // immediately.
457 func abort()
458
459 // Called from compiled code; declared for vet; do NOT call from Go.
460 func gcWriteBarrier1()
461 func gcWriteBarrier2()
462 func gcWriteBarrier3()
463 func gcWriteBarrier4()
464 func gcWriteBarrier5()
465 func gcWriteBarrier6()
466 func gcWriteBarrier7()
467 func gcWriteBarrier8()
468 func duffzero()
469 func duffcopy()
470
471 // Called from linker-generated .initarray; declared for go vet; do NOT call from Go.
472 func addmoduledata()
473
474 // Injected by the signal handler for panicking signals.
475 // Initializes any registers that have fixed meaning at calls but
476 // are scratch in bodies and calls sigpanic.
477 // On many platforms it just jumps to sigpanic.
478 func sigpanic0()
479
480 // intArgRegs is used by the various register assignment
481 // algorithm implementations in the runtime. These include:.
482 // - Finalizers (mfinal.go)
483 // - Windows callbacks (syscall_windows.go)
484 //
485 // Both are stripped-down versions of the algorithm since they
486 // only have to deal with a subset of cases (finalizers only
487 // take a pointer or interface argument, Go Windows callbacks
488 // don't support floating point).
489 //
490 // It should be modified with care and are generally only
491 // modified when testing this package.
492 //
493 // It should never be set higher than its internal/abi
494 // constant counterparts, because the system relies on a
495 // structure that is at least large enough to hold the
496 // registers the system supports.
497 //
498 // Protected by finlock.
499 var intArgRegs = abi.IntArgRegs