]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blobdiff - src/runtime/runtime.go
runtime: improve tickspersecond
[gostls13.git] / src / runtime / runtime.go
index 0f660038fb4a2aea1d8c56d3aa36697b1366665d..0829a84e436cdc8412ec8a8d84d082adf94796d6 100644 (file)
-// Copyright 2009 The Go Authors.  All rights reserved.
+// Copyright 2009 The Go Authors. All rights reserved.
 // Use of this source code is governed by a BSD-style
 // license that can be found in the LICENSE file.
 
 package runtime
 
-import _ "unsafe" // for go:linkname
+import (
+       "runtime/internal/atomic"
+       "unsafe"
+)
 
 //go:generate go run wincallback.go
+//go:generate go run mkduff.go
+//go:generate go run mkfastlog2table.go
+//go:generate go run mklockrank.go -o lockrank.go
 
-var ticks struct {
-       lock mutex
-       pad  uint32 // ensure 8-byte alignment of val on 386
-       val  uint64
+var ticks ticksType
+
+type ticksType struct {
+       // lock protects access to start* and val.
+       lock       mutex
+       startTicks int64
+       startTime  int64
+       val        atomic.Int64
+}
+
+// init initializes ticks to maximize the chance that we have a good ticksPerSecond reference.
+//
+// Must not run concurrently with ticksPerSecond.
+func (t *ticksType) init() {
+       lock(&ticks.lock)
+       t.startTime = nanotime()
+       t.startTicks = cputicks()
+       unlock(&ticks.lock)
 }
 
-var tls0 [8]uintptr // available storage for m0's TLS; not necessarily used; opaque to GC
+// minTimeForTicksPerSecond is the minimum elapsed time we require to consider our ticksPerSecond
+// measurement to be of decent enough quality for profiling.
+//
+// There's a linear relationship here between minimum time and error from the true value.
+// The error from the true ticks-per-second in a linux/amd64 VM seems to be:
+// -   1 ms -> ~0.02% error
+// -   5 ms -> ~0.004% error
+// -  10 ms -> ~0.002% error
+// -  50 ms -> ~0.0003% error
+// - 100 ms -> ~0.0001% error
+//
+// We're willing to take 0.004% error here, because ticksPerSecond is intended to be used for
+// converting durations, not timestamps. Durations are usually going to be much larger, and so
+// the tiny error doesn't matter. The error is definitely going to be a problem when trying to
+// use this for timestamps, as it'll make those timestamps much less likely to line up.
+const minTimeForTicksPerSecond = 5_000_000*(1-osHasLowResClockInt) + 100_000_000*osHasLowResClockInt
 
-// Note: Called by runtime/pprof in addition to runtime code.
-func tickspersecond() int64 {
-       r := int64(atomicload64(&ticks.val))
+// ticksPerSecond returns a conversion rate between the cputicks clock and the nanotime clock.
+//
+// Note: Clocks are hard. Using this as an actual conversion rate for timestamps is ill-advised
+// and should be avoided when possible. Use only for durations, where a tiny error term isn't going
+// to make a meaningful difference in even a 1ms duration. If an accurate timestamp is needed,
+// use nanotime instead. (The entire Windows platform is a broad exception to this rule, where nanotime
+// produces timestamps on such a coarse granularity that the error from this conversion is actually
+// preferable.)
+//
+// The strategy for computing the conversion rate is to write down nanotime and cputicks as
+// early in process startup as possible. From then, we just need to wait until we get values
+// from nanotime that we can use (some platforms have a really coarse system time granularity).
+// We require some amount of time to pass to ensure that the conversion rate is fairly accurate
+// in aggregate. But because we compute this rate lazily, there's a pretty good chance a decent
+// amount of time has passed by the time we get here.
+//
+// Must be called from a normal goroutine context (running regular goroutine with a P).
+//
+// Called by runtime/pprof in addition to runtime code.
+//
+// TODO(mknyszek): This doesn't account for things like CPU frequency scaling. Consider
+// a more sophisticated and general approach in the future.
+func ticksPerSecond() int64 {
+       // Get the conversion rate if we've already computed it.
+       r := ticks.val.Load()
        if r != 0 {
                return r
        }
-       lock(&ticks.lock)
-       r = int64(ticks.val)
-       if r == 0 {
-               t0 := nanotime()
-               c0 := cputicks()
-               usleep(100 * 1000)
-               t1 := nanotime()
-               c1 := cputicks()
-               if t1 == t0 {
-                       t1++
+
+       // Compute the conversion rate.
+       for {
+               lock(&ticks.lock)
+               r = ticks.val.Load()
+               if r != 0 {
+                       unlock(&ticks.lock)
+                       return r
                }
-               r = (c1 - c0) * 1000 * 1000 * 1000 / (t1 - t0)
-               if r == 0 {
-                       r++
+
+               // Grab the current time in both clocks.
+               nowTime := nanotime()
+               nowTicks := cputicks()
+
+               // See if we can use these times.
+               if nowTicks > ticks.startTicks && nowTime-ticks.startTime > minTimeForTicksPerSecond {
+                       // Perform the calculation with floats. We don't want to risk overflow.
+                       r = int64(float64(nowTicks-ticks.startTicks) * 1e9 / float64(nowTime-ticks.startTime))
+                       if r == 0 {
+                               // Zero is both a sentinel value and it would be bad if callers used this as
+                               // a divisor. We tried out best, so just make it 1.
+                               r++
+                       }
+                       ticks.val.Store(r)
+                       unlock(&ticks.lock)
+                       break
                }
-               atomicstore64(&ticks.val, uint64(r))
+               unlock(&ticks.lock)
+
+               // Sleep in one millisecond increments until we have a reliable time.
+               timeSleep(1_000_000)
        }
-       unlock(&ticks.lock)
        return r
 }
 
-func makeStringSlice(n int) []string {
-       return make([]string, n)
-}
-
 var envs []string
 var argslice []string
 
 //go:linkname syscall_runtime_envs syscall.runtime_envs
-func syscall_runtime_envs() []string { return envs }
+func syscall_runtime_envs() []string { return append([]string{}, envs...) }
+
+//go:linkname syscall_Getpagesize syscall.Getpagesize
+func syscall_Getpagesize() int { return int(physPageSize) }
 
 //go:linkname os_runtime_args os.runtime_args
-func os_runtime_args() []string { return argslice }
+func os_runtime_args() []string { return append([]string{}, argslice...) }
+
+//go:linkname syscall_Exit syscall.Exit
+//go:nosplit
+func syscall_Exit(code int) {
+       exit(int32(code))
+}
+
+var godebugDefault string
+var godebugUpdate atomic.Pointer[func(string, string)]
+var godebugEnv atomic.Pointer[string] // set by parsedebugvars
+var godebugNewIncNonDefault atomic.Pointer[func(string) func()]
+
+//go:linkname godebug_setUpdate internal/godebug.setUpdate
+func godebug_setUpdate(update func(string, string)) {
+       p := new(func(string, string))
+       *p = update
+       godebugUpdate.Store(p)
+       godebugNotify(false)
+}
+
+//go:linkname godebug_setNewIncNonDefault internal/godebug.setNewIncNonDefault
+func godebug_setNewIncNonDefault(newIncNonDefault func(string) func()) {
+       p := new(func(string) func())
+       *p = newIncNonDefault
+       godebugNewIncNonDefault.Store(p)
+}
+
+// A godebugInc provides access to internal/godebug's IncNonDefault function
+// for a given GODEBUG setting.
+// Calls before internal/godebug registers itself are dropped on the floor.
+type godebugInc struct {
+       name string
+       inc  atomic.Pointer[func()]
+}
+
+func (g *godebugInc) IncNonDefault() {
+       inc := g.inc.Load()
+       if inc == nil {
+               newInc := godebugNewIncNonDefault.Load()
+               if newInc == nil {
+                       return
+               }
+               // If other goroutines are racing here, no big deal. One will win,
+               // and all the inc functions will be using the same underlying
+               // *godebug.Setting.
+               inc = new(func())
+               *inc = (*newInc)(g.name)
+               g.inc.Store(inc)
+       }
+       (*inc)()
+}
+
+func godebugNotify(envChanged bool) {
+       update := godebugUpdate.Load()
+       var env string
+       if p := godebugEnv.Load(); p != nil {
+               env = *p
+       }
+       if envChanged {
+               reparsedebugvars(env)
+       }
+       if update != nil {
+               (*update)(godebugDefault, env)
+       }
+}
+
+//go:linkname syscall_runtimeSetenv syscall.runtimeSetenv
+func syscall_runtimeSetenv(key, value string) {
+       setenv_c(key, value)
+       if key == "GODEBUG" {
+               p := new(string)
+               *p = value
+               godebugEnv.Store(p)
+               godebugNotify(true)
+       }
+}
+
+//go:linkname syscall_runtimeUnsetenv syscall.runtimeUnsetenv
+func syscall_runtimeUnsetenv(key string) {
+       unsetenv_c(key)
+       if key == "GODEBUG" {
+               godebugEnv.Store(nil)
+               godebugNotify(true)
+       }
+}
+
+// writeErrStr writes a string to descriptor 2.
+//
+//go:nosplit
+func writeErrStr(s string) {
+       write(2, unsafe.Pointer(unsafe.StringData(s)), int32(len(s)))
+}
+
+// auxv is populated on relevant platforms but defined here for all platforms
+// so x/sys/cpu can assume the getAuxv symbol exists without keeping its list
+// of auxv-using GOOS build tags in sync.
+//
+// It contains an even number of elements, (tag, value) pairs.
+var auxv []uintptr
+
+func getAuxv() []uintptr { return auxv } // accessed from x/sys/cpu; see issue 57336