]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blobdiff - src/runtime/mfinal.go
runtime: add available godoc link
[gostls13.git] / src / runtime / mfinal.go
index 3cdb81e2fb96542761deef366db86b4112dbaaed..18cd93e77e96fcb80b64c33c7ae9c171a3074f38 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@ import (
        "internal/abi"
        "internal/goarch"
        "runtime/internal/atomic"
+       "runtime/internal/sys"
        "unsafe"
 )
 
@@ -19,9 +20,8 @@ import (
 // finblock is allocated from non-GC'd memory, so any heap pointers
 // must be specially handled. GC currently assumes that the finalizer
 // queue does not grow during marking (but it can shrink).
-//
-//go:notinheap
 type finblock struct {
+       _       sys.NotInHeap
        alllink *finblock
        next    *finblock
        cnt     uint32
@@ -29,13 +29,23 @@ type finblock struct {
        fin     [(_FinBlockSize - 2*goarch.PtrSize - 2*4) / unsafe.Sizeof(finalizer{})]finalizer
 }
 
+var fingStatus atomic.Uint32
+
+// finalizer goroutine status.
+const (
+       fingUninitialized uint32 = iota
+       fingCreated       uint32 = 1 << (iota - 1)
+       fingRunningFinalizer
+       fingWait
+       fingWake
+)
+
 var finlock mutex  // protects the following variables
 var fing *g        // goroutine that runs finalizers
 var finq *finblock // list of finalizers that are to be executed
 var finc *finblock // cache of free blocks
 var finptrmask [_FinBlockSize / goarch.PtrSize / 8]byte
-var fingwait bool
-var fingwake bool
+
 var allfin *finblock // list of all blocks
 
 // NOTE: Layout known to queuefinalizer.
@@ -75,6 +85,12 @@ var finalizer1 = [...]byte{
        0<<0 | 1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 0<<5 | 1<<6 | 1<<7,
 }
 
+// lockRankMayQueueFinalizer records the lock ranking effects of a
+// function that may call queuefinalizer.
+func lockRankMayQueueFinalizer() {
+       lockWithRankMayAcquire(&finlock, getLockRank(&finlock))
+}
+
 func queuefinalizer(p unsafe.Pointer, fn *funcval, nret uintptr, fint *_type, ot *ptrtype) {
        if gcphase != _GCoff {
                // Currently we assume that the finalizer queue won't
@@ -120,8 +136,8 @@ func queuefinalizer(p unsafe.Pointer, fn *funcval, nret uintptr, fint *_type, ot
        f.fint = fint
        f.ot = ot
        f.arg = p
-       fingwake = true
        unlock(&finlock)
+       fingStatus.Or(fingWake)
 }
 
 //go:nowritebarrier
@@ -135,30 +151,28 @@ func iterate_finq(callback func(*funcval, unsafe.Pointer, uintptr, *_type, *ptrt
 }
 
 func wakefing() *g {
-       var res *g
-       lock(&finlock)
-       if fingwait && fingwake {
-               fingwait = false
-               fingwake = false
-               res = fing
+       if ok := fingStatus.CompareAndSwap(fingCreated|fingWait|fingWake, fingCreated); ok {
+               return fing
        }
-       unlock(&finlock)
-       return res
+       return nil
 }
 
-var (
-       fingCreate  uint32
-       fingRunning bool
-)
-
 func createfing() {
        // start the finalizer goroutine exactly once
-       if fingCreate == 0 && atomic.Cas(&fingCreate, 0, 1) {
+       if fingStatus.Load() == fingUninitialized && fingStatus.CompareAndSwap(fingUninitialized, fingCreated) {
                go runfinq()
        }
 }
 
-// This is the goroutine that runs all of the finalizers
+func finalizercommit(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
+       unlock((*mutex)(lock))
+       // fingStatus should be modified after fing is put into a waiting state
+       // to avoid waking fing in running state, even if it is about to be parked.
+       fingStatus.Or(fingWait)
+       return true
+}
+
+// This is the goroutine that runs all of the finalizers.
 func runfinq() {
        var (
                frame    unsafe.Pointer
@@ -166,15 +180,17 @@ func runfinq() {
                argRegs  int
        )
 
+       gp := getg()
+       lock(&finlock)
+       fing = gp
+       unlock(&finlock)
+
        for {
                lock(&finlock)
                fb := finq
                finq = nil
                if fb == nil {
-                       gp := getg()
-                       fing = gp
-                       fingwait = true
-                       goparkunlock(&finlock, waitReasonFinalizerWait, traceEvGoBlock, 1)
+                       gopark(finalizercommit, unsafe.Pointer(&finlock), waitReasonFinalizerWait, traceBlockSystemGoroutine, 1)
                        continue
                }
                argRegs = intArgRegs
@@ -187,21 +203,15 @@ func runfinq() {
                                f := &fb.fin[i-1]
 
                                var regs abi.RegArgs
-                               var framesz uintptr
-                               if argRegs > 0 {
-                                       // The args can always be passed in registers if they're
-                                       // available, because platforms we support always have no
-                                       // argument registers available, or more than 2.
-                                       //
-                                       // But unfortunately because we can have an arbitrary
-                                       // amount of returns and it would be complex to try and
-                                       // figure out how many of those can get passed in registers,
-                                       // just conservatively assume none of them do.
-                                       framesz = f.nret
-                               } else {
-                                       // Need to pass arguments on the stack too.
-                                       framesz = unsafe.Sizeof((interface{})(nil)) + f.nret
-                               }
+                               // The args may be passed in registers or on stack. Even for
+                               // the register case, we still need the spill slots.
+                               // TODO: revisit if we remove spill slots.
+                               //
+                               // Unfortunately because we can have an arbitrary
+                               // amount of returns and it would be complex to try and
+                               // figure out how many of those can get passed in registers,
+                               // just conservatively assume none of them do.
+                               framesz := unsafe.Sizeof((any)(nil)) + f.nret
                                if framecap < framesz {
                                        // The frame does not contain pointers interesting for GC,
                                        // all not yet finalized objects are stored in finq.
@@ -224,16 +234,16 @@ func runfinq() {
                                        // confusing the write barrier.
                                        *(*[2]uintptr)(frame) = [2]uintptr{}
                                }
-                               switch f.fint.kind & kindMask {
+                               switch f.fint.Kind_ & kindMask {
                                case kindPtr:
                                        // direct use of pointer
                                        *(*unsafe.Pointer)(r) = f.arg
                                case kindInterface:
                                        ityp := (*interfacetype)(unsafe.Pointer(f.fint))
                                        // set up with empty interface
-                                       (*eface)(r)._type = &f.ot.typ
+                                       (*eface)(r)._type = &f.ot.Type
                                        (*eface)(r).data = f.arg
-                                       if len(ityp.mhdr) != 0 {
+                                       if len(ityp.Methods) != 0 {
                                                // convert to interface with methods
                                                // this conversion is guaranteed to succeed - we checked in SetFinalizer
                                                (*iface)(r).tab = assertE2I(ityp, (*eface)(r)._type)
@@ -241,9 +251,9 @@ func runfinq() {
                                default:
                                        throw("bad kind in runfinq")
                                }
-                               fingRunning = true
+                               fingStatus.Or(fingRunningFinalizer)
                                reflectcall(nil, unsafe.Pointer(f.fn), frame, uint32(framesz), uint32(framesz), uint32(framesz), &regs)
-                               fingRunning = false
+                               fingStatus.And(^fingRunningFinalizer)
 
                                // Drop finalizer queue heap references
                                // before hiding them from markroot.
@@ -264,6 +274,31 @@ func runfinq() {
        }
 }
 
+func isGoPointerWithoutSpan(p unsafe.Pointer) bool {
+       // 0-length objects are okay.
+       if p == unsafe.Pointer(&zerobase) {
+               return true
+       }
+
+       // Global initializers might be linker-allocated.
+       //      var Foo = &Object{}
+       //      func main() {
+       //              runtime.SetFinalizer(Foo, nil)
+       //      }
+       // The relevant segments are: noptrdata, data, bss, noptrbss.
+       // We cannot assume they are in any order or even contiguous,
+       // due to external linking.
+       for datap := &firstmoduledata; datap != nil; datap = datap.next {
+               if datap.noptrdata <= uintptr(p) && uintptr(p) < datap.enoptrdata ||
+                       datap.data <= uintptr(p) && uintptr(p) < datap.edata ||
+                       datap.bss <= uintptr(p) && uintptr(p) < datap.ebss ||
+                       datap.noptrbss <= uintptr(p) && uintptr(p) < datap.enoptrbss {
+                       return true
+               }
+       }
+       return false
+}
+
 // SetFinalizer sets the finalizer associated with obj to the provided
 // finalizer function. When the garbage collector finds an unreachable block
 // with an associated finalizer, it clears the association and runs
@@ -295,41 +330,62 @@ func runfinq() {
 // There is no guarantee that finalizers will run before a program exits,
 // so typically they are useful only for releasing non-memory resources
 // associated with an object during a long-running program.
-// For example, an os.File object could use a finalizer to close the
+// For example, an [os.File] object could use a finalizer to close the
 // associated operating system file descriptor when a program discards
 // an os.File without calling Close, but it would be a mistake
 // to depend on a finalizer to flush an in-memory I/O buffer such as a
-// bufio.Writer, because the buffer would not be flushed at program exit.
+// [bufio.Writer], because the buffer would not be flushed at program exit.
 //
 // It is not guaranteed that a finalizer will run if the size of *obj is
-// zero bytes.
+// zero bytes, because it may share same address with other zero-size
+// objects in memory. See https://go.dev/ref/spec#Size_and_alignment_guarantees.
 //
 // It is not guaranteed that a finalizer will run for objects allocated
 // in initializers for package-level variables. Such objects may be
 // linker-allocated, not heap-allocated.
 //
+// Note that because finalizers may execute arbitrarily far into the future
+// after an object is no longer referenced, the runtime is allowed to perform
+// a space-saving optimization that batches objects together in a single
+// allocation slot. The finalizer for an unreferenced object in such an
+// allocation may never run if it always exists in the same batch as a
+// referenced object. Typically, this batching only happens for tiny
+// (on the order of 16 bytes or less) and pointer-free objects.
+//
 // A finalizer may run as soon as an object becomes unreachable.
 // In order to use finalizers correctly, the program must ensure that
 // the object is reachable until it is no longer required.
 // Objects stored in global variables, or that can be found by tracing
 // pointers from a global variable, are reachable. For other objects,
-// pass the object to a call of the KeepAlive function to mark the
+// pass the object to a call of the [KeepAlive] function to mark the
 // last point in the function where the object must be reachable.
 //
 // For example, if p points to a struct, such as os.File, that contains
 // a file descriptor d, and p has a finalizer that closes that file
 // descriptor, and if the last use of p in a function is a call to
 // syscall.Write(p.d, buf, size), then p may be unreachable as soon as
-// the program enters syscall.Write. The finalizer may run at that moment,
+// the program enters [syscall.Write]. The finalizer may run at that moment,
 // closing p.d, causing syscall.Write to fail because it is writing to
 // a closed file descriptor (or, worse, to an entirely different
 // file descriptor opened by a different goroutine). To avoid this problem,
-// call runtime.KeepAlive(p) after the call to syscall.Write.
+// call KeepAlive(p) after the call to syscall.Write.
 //
 // A single goroutine runs all finalizers for a program, sequentially.
 // If a finalizer must run for a long time, it should do so by starting
 // a new goroutine.
-func SetFinalizer(obj interface{}, finalizer interface{}) {
+//
+// In the terminology of the Go memory model, a call
+// SetFinalizer(x, f) “synchronizes before” the finalization call f(x).
+// However, there is no guarantee that KeepAlive(x) or any other use of x
+// “synchronizes before” f(x), so in general a finalizer should use a mutex
+// or other synchronization mechanism if it needs to access mutable state in x.
+// For example, consider a finalizer that inspects a mutable field in x
+// that is modified from time to time in the main program before x
+// becomes unreachable and the finalizer is invoked.
+// The modifications in the main program and the inspection in the finalizer
+// need to use appropriate synchronization, such as mutexes or atomic updates,
+// to avoid read-write races.
+func SetFinalizer(obj any, finalizer any) {
        if debug.sbrk != 0 {
                // debug.sbrk never frees memory, so no finalizers run
                // (and we don't have the data structures to record them).
@@ -340,46 +396,33 @@ func SetFinalizer(obj interface{}, finalizer interface{}) {
        if etyp == nil {
                throw("runtime.SetFinalizer: first argument is nil")
        }
-       if etyp.kind&kindMask != kindPtr {
-               throw("runtime.SetFinalizer: first argument is " + etyp.string() + ", not pointer")
+       if etyp.Kind_&kindMask != kindPtr {
+               throw("runtime.SetFinalizer: first argument is " + toRType(etyp).string() + ", not pointer")
        }
        ot := (*ptrtype)(unsafe.Pointer(etyp))
-       if ot.elem == nil {
+       if ot.Elem == nil {
                throw("nil elem type!")
        }
 
+       if inUserArenaChunk(uintptr(e.data)) {
+               // Arena-allocated objects are not eligible for finalizers.
+               throw("runtime.SetFinalizer: first argument was allocated into an arena")
+       }
+
        // find the containing object
        base, _, _ := findObject(uintptr(e.data), 0, 0)
 
        if base == 0 {
-               // 0-length objects are okay.
-               if e.data == unsafe.Pointer(&zerobase) {
+               if isGoPointerWithoutSpan(e.data) {
                        return
                }
-
-               // Global initializers might be linker-allocated.
-               //      var Foo = &Object{}
-               //      func main() {
-               //              runtime.SetFinalizer(Foo, nil)
-               //      }
-               // The relevant segments are: noptrdata, data, bss, noptrbss.
-               // We cannot assume they are in any order or even contiguous,
-               // due to external linking.
-               for datap := &firstmoduledata; datap != nil; datap = datap.next {
-                       if datap.noptrdata <= uintptr(e.data) && uintptr(e.data) < datap.enoptrdata ||
-                               datap.data <= uintptr(e.data) && uintptr(e.data) < datap.edata ||
-                               datap.bss <= uintptr(e.data) && uintptr(e.data) < datap.ebss ||
-                               datap.noptrbss <= uintptr(e.data) && uintptr(e.data) < datap.enoptrbss {
-                               return
-                       }
-               }
                throw("runtime.SetFinalizer: pointer not in allocated block")
        }
 
        if uintptr(e.data) != base {
                // As an implementation detail we allow to set finalizers for an inner byte
                // of an object if it could come from tiny alloc (see mallocgc for details).
-               if ot.elem == nil || ot.elem.ptrdata != 0 || ot.elem.size >= maxTinySize {
+               if ot.Elem == nil || ot.Elem.PtrBytes != 0 || ot.Elem.Size_ >= maxTinySize {
                        throw("runtime.SetFinalizer: pointer not at beginning of allocated block")
                }
        }
@@ -394,43 +437,43 @@ func SetFinalizer(obj interface{}, finalizer interface{}) {
                return
        }
 
-       if ftyp.kind&kindMask != kindFunc {
-               throw("runtime.SetFinalizer: second argument is " + ftyp.string() + ", not a function")
+       if ftyp.Kind_&kindMask != kindFunc {
+               throw("runtime.SetFinalizer: second argument is " + toRType(ftyp).string() + ", not a function")
        }
        ft := (*functype)(unsafe.Pointer(ftyp))
-       if ft.dotdotdot() {
-               throw("runtime.SetFinalizer: cannot pass " + etyp.string() + " to finalizer " + ftyp.string() + " because dotdotdot")
+       if ft.IsVariadic() {
+               throw("runtime.SetFinalizer: cannot pass " + toRType(etyp).string() + " to finalizer " + toRType(ftyp).string() + " because dotdotdot")
        }
-       if ft.inCount != 1 {
-               throw("runtime.SetFinalizer: cannot pass " + etyp.string() + " to finalizer " + ftyp.string())
+       if ft.InCount != 1 {
+               throw("runtime.SetFinalizer: cannot pass " + toRType(etyp).string() + " to finalizer " + toRType(ftyp).string())
        }
-       fint := ft.in()[0]
+       fint := ft.InSlice()[0]
        switch {
        case fint == etyp:
                // ok - same type
                goto okarg
-       case fint.kind&kindMask == kindPtr:
-               if (fint.uncommon() == nil || etyp.uncommon() == nil) && (*ptrtype)(unsafe.Pointer(fint)).elem == ot.elem {
+       case fint.Kind_&kindMask == kindPtr:
+               if (fint.Uncommon() == nil || etyp.Uncommon() == nil) && (*ptrtype)(unsafe.Pointer(fint)).Elem == ot.Elem {
                        // ok - not same type, but both pointers,
                        // one or the other is unnamed, and same element type, so assignable.
                        goto okarg
                }
-       case fint.kind&kindMask == kindInterface:
+       case fint.Kind_&kindMask == kindInterface:
                ityp := (*interfacetype)(unsafe.Pointer(fint))
-               if len(ityp.mhdr) == 0 {
+               if len(ityp.Methods) == 0 {
                        // ok - satisfies empty interface
                        goto okarg
                }
-               if iface := assertE2I2(ityp, *efaceOf(&obj)); iface.tab != nil {
+               if itab := assertE2I2(ityp, efaceOf(&obj)._type); itab != nil {
                        goto okarg
                }
        }
-       throw("runtime.SetFinalizer: cannot pass " + etyp.string() + " to finalizer " + ftyp.string())
+       throw("runtime.SetFinalizer: cannot pass " + toRType(etyp).string() + " to finalizer " + toRType(ftyp).string())
 okarg:
        // compute size needed for return parameters
        nret := uintptr(0)
-       for _, t := range ft.out() {
-               nret = alignUp(nret, uintptr(t.align)) + uintptr(t.size)
+       for _, t := range ft.OutSlice() {
+               nret = alignUp(nret, uintptr(t.Align_)) + t.Size_
        }
        nret = alignUp(nret, goarch.PtrSize)
 
@@ -445,6 +488,7 @@ okarg:
 }
 
 // Mark KeepAlive as noinline so that it is easily detectable as an intrinsic.
+//
 //go:noinline
 
 // KeepAlive marks its argument as currently reachable.
@@ -452,25 +496,26 @@ okarg:
 // before the point in the program where KeepAlive is called.
 //
 // A very simplified example showing where KeepAlive is required:
-//     type File struct { d int }
-//     d, err := syscall.Open("/file/path", syscall.O_RDONLY, 0)
-//     // ... do something if err != nil ...
-//     p := &File{d}
-//     runtime.SetFinalizer(p, func(p *File) { syscall.Close(p.d) })
-//     var buf [10]byte
-//     n, err := syscall.Read(p.d, buf[:])
-//     // Ensure p is not finalized until Read returns.
-//     runtime.KeepAlive(p)
-//     // No more uses of p after this point.
+//
+//     type File struct { d int }
+//     d, err := syscall.Open("/file/path", syscall.O_RDONLY, 0)
+//     // ... do something if err != nil ...
+//     p := &File{d}
+//     runtime.SetFinalizer(p, func(p *File) { syscall.Close(p.d) })
+//     var buf [10]byte
+//     n, err := syscall.Read(p.d, buf[:])
+//     // Ensure p is not finalized until Read returns.
+//     runtime.KeepAlive(p)
+//     // No more uses of p after this point.
 //
 // Without the KeepAlive call, the finalizer could run at the start of
-// syscall.Read, closing the file descriptor before syscall.Read makes
+// [syscall.Read], closing the file descriptor before syscall.Read makes
 // the actual system call.
 //
 // Note: KeepAlive should only be used to prevent finalizers from
-// running prematurely. In particular, when used with unsafe.Pointer,
+// running prematurely. In particular, when used with [unsafe.Pointer],
 // the rules for valid uses of unsafe.Pointer still apply.
-func KeepAlive(x interface{}) {
+func KeepAlive(x any) {
        // Introduce a use of x that the compiler can't eliminate.
        // This makes sure x is alive on entry. We need x to be alive
        // on entry for "defer runtime.KeepAlive(x)"; see issue 21402.