]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/cmd/go/internal/modload/load.go
cmd/go/internal/modload: avoid calling strings.HasPrefix twice in *MainModuleSet...
[gostls13.git] / src / cmd / go / internal / modload / load.go
1 // Copyright 2018 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 modload
6
7 // This file contains the module-mode package loader, as well as some accessory
8 // functions pertaining to the package import graph.
9 //
10 // There are two exported entry points into package loading — LoadPackages and
11 // ImportFromFiles — both implemented in terms of loadFromRoots, which itself
12 // manipulates an instance of the loader struct.
13 //
14 // Although most of the loading state is maintained in the loader struct,
15 // one key piece - the build list - is a global, so that it can be modified
16 // separate from the loading operation, such as during "go get"
17 // upgrades/downgrades or in "go mod" operations.
18 // TODO(#40775): It might be nice to make the loader take and return
19 // a buildList rather than hard-coding use of the global.
20 //
21 // Loading is an iterative process. On each iteration, we try to load the
22 // requested packages and their transitive imports, then try to resolve modules
23 // for any imported packages that are still missing.
24 //
25 // The first step of each iteration identifies a set of “root” packages.
26 // Normally the root packages are exactly those matching the named pattern
27 // arguments. However, for the "all" meta-pattern, the final set of packages is
28 // computed from the package import graph, and therefore cannot be an initial
29 // input to loading that graph. Instead, the root packages for the "all" pattern
30 // are those contained in the main module, and allPatternIsRoot parameter to the
31 // loader instructs it to dynamically expand those roots to the full "all"
32 // pattern as loading progresses.
33 //
34 // The pkgInAll flag on each loadPkg instance tracks whether that
35 // package is known to match the "all" meta-pattern.
36 // A package matches the "all" pattern if:
37 //      - it is in the main module, or
38 //      - it is imported by any test in the main module, or
39 //      - it is imported by another package in "all", or
40 //      - the main module specifies a go version ≤ 1.15, and the package is imported
41 //        by a *test of* another package in "all".
42 //
43 // When graph pruning is in effect, we want to spot-check the graph-pruning
44 // invariants — which depend on which packages are known to be in "all" — even
45 // when we are only loading individual packages, so we set the pkgInAll flag
46 // regardless of the whether the "all" pattern is a root.
47 // (This is necessary to maintain the “import invariant” described in
48 // https://golang.org/design/36460-lazy-module-loading.)
49 //
50 // Because "go mod vendor" prunes out the tests of vendored packages, the
51 // behavior of the "all" pattern with -mod=vendor in Go 1.11–1.15 is the same
52 // as the "all" pattern (regardless of the -mod flag) in 1.16+.
53 // The loader uses the GoVersion parameter to determine whether the "all"
54 // pattern should close over tests (as in Go 1.11–1.15) or stop at only those
55 // packages transitively imported by the packages and tests in the main module
56 // ("all" in Go 1.16+ and "go mod vendor" in Go 1.11+).
57 //
58 // Note that it is possible for a loaded package NOT to be in "all" even when we
59 // are loading the "all" pattern. For example, packages that are transitive
60 // dependencies of other roots named on the command line must be loaded, but are
61 // not in "all". (The mod_notall test illustrates this behavior.)
62 // Similarly, if the LoadTests flag is set but the "all" pattern does not close
63 // over test dependencies, then when we load the test of a package that is in
64 // "all" but outside the main module, the dependencies of that test will not
65 // necessarily themselves be in "all". (That configuration does not arise in Go
66 // 1.11–1.15, but it will be possible in Go 1.16+.)
67 //
68 // Loading proceeds from the roots, using a parallel work-queue with a limit on
69 // the amount of active work (to avoid saturating disks, CPU cores, and/or
70 // network connections). Each package is added to the queue the first time it is
71 // imported by another package. When we have finished identifying the imports of
72 // a package, we add the test for that package if it is needed. A test may be
73 // needed if:
74 //      - the package matches a root pattern and tests of the roots were requested, or
75 //      - the package is in the main module and the "all" pattern is requested
76 //        (because the "all" pattern includes the dependencies of tests in the main
77 //        module), or
78 //      - the package is in "all" and the definition of "all" we are using includes
79 //        dependencies of tests (as is the case in Go ≤1.15).
80 //
81 // After all available packages have been loaded, we examine the results to
82 // identify any requested or imported packages that are still missing, and if
83 // so, which modules we could add to the module graph in order to make the
84 // missing packages available. We add those to the module graph and iterate,
85 // until either all packages resolve successfully or we cannot identify any
86 // module that would resolve any remaining missing package.
87 //
88 // If the main module is “tidy” (that is, if "go mod tidy" is a no-op for it)
89 // and all requested packages are in "all", then loading completes in a single
90 // iteration.
91 // TODO(bcmills): We should also be able to load in a single iteration if the
92 // requested packages all come from modules that are themselves tidy, regardless
93 // of whether those packages are in "all". Today, that requires two iterations
94 // if those packages are not found in existing dependencies of the main module.
95
96 import (
97         "context"
98         "errors"
99         "fmt"
100         "go/build"
101         "io/fs"
102         "os"
103         "path"
104         pathpkg "path"
105         "path/filepath"
106         "reflect"
107         "runtime"
108         "sort"
109         "strings"
110         "sync"
111         "sync/atomic"
112
113         "cmd/go/internal/base"
114         "cmd/go/internal/cfg"
115         "cmd/go/internal/fsys"
116         "cmd/go/internal/gover"
117         "cmd/go/internal/imports"
118         "cmd/go/internal/modfetch"
119         "cmd/go/internal/modindex"
120         "cmd/go/internal/mvs"
121         "cmd/go/internal/par"
122         "cmd/go/internal/search"
123         "cmd/go/internal/str"
124
125         "golang.org/x/mod/module"
126 )
127
128 // loaded is the most recently-used package loader.
129 // It holds details about individual packages.
130 //
131 // This variable should only be accessed directly in top-level exported
132 // functions. All other functions that require or produce a *loader should pass
133 // or return it as an explicit parameter.
134 var loaded *loader
135
136 // PackageOpts control the behavior of the LoadPackages function.
137 type PackageOpts struct {
138         // TidyGoVersion is the Go version to which the go.mod file should be updated
139         // after packages have been loaded.
140         //
141         // An empty TidyGoVersion means to use the Go version already specified in the
142         // main module's go.mod file, or the latest Go version if there is no main
143         // module.
144         TidyGoVersion string
145
146         // Tags are the build tags in effect (as interpreted by the
147         // cmd/go/internal/imports package).
148         // If nil, treated as equivalent to imports.Tags().
149         Tags map[string]bool
150
151         // Tidy, if true, requests that the build list and go.sum file be reduced to
152         // the minimal dependencies needed to reproducibly reload the requested
153         // packages.
154         Tidy bool
155
156         // TidyCompatibleVersion is the oldest Go version that must be able to
157         // reproducibly reload the requested packages.
158         //
159         // If empty, the compatible version is the Go version immediately prior to the
160         // 'go' version listed in the go.mod file.
161         TidyCompatibleVersion string
162
163         // VendorModulesInGOROOTSrc indicates that if we are within a module in
164         // GOROOT/src, packages in the module's vendor directory should be resolved as
165         // actual module dependencies (instead of standard-library packages).
166         VendorModulesInGOROOTSrc bool
167
168         // ResolveMissingImports indicates that we should attempt to add module
169         // dependencies as needed to resolve imports of packages that are not found.
170         //
171         // For commands that support the -mod flag, resolving imports may still fail
172         // if the flag is set to "readonly" (the default) or "vendor".
173         ResolveMissingImports bool
174
175         // AssumeRootsImported indicates that the transitive dependencies of the root
176         // packages should be treated as if those roots will be imported by the main
177         // module.
178         AssumeRootsImported bool
179
180         // AllowPackage, if non-nil, is called after identifying the module providing
181         // each package. If AllowPackage returns a non-nil error, that error is set
182         // for the package, and the imports and test of that package will not be
183         // loaded.
184         //
185         // AllowPackage may be invoked concurrently by multiple goroutines,
186         // and may be invoked multiple times for a given package path.
187         AllowPackage func(ctx context.Context, path string, mod module.Version) error
188
189         // LoadTests loads the test dependencies of each package matching a requested
190         // pattern. If ResolveMissingImports is also true, test dependencies will be
191         // resolved if missing.
192         LoadTests bool
193
194         // UseVendorAll causes the "all" package pattern to be interpreted as if
195         // running "go mod vendor" (or building with "-mod=vendor").
196         //
197         // This is a no-op for modules that declare 'go 1.16' or higher, for which this
198         // is the default (and only) interpretation of the "all" pattern in module mode.
199         UseVendorAll bool
200
201         // AllowErrors indicates that LoadPackages should not terminate the process if
202         // an error occurs.
203         AllowErrors bool
204
205         // SilencePackageErrors indicates that LoadPackages should not print errors
206         // that occur while matching or loading packages, and should not terminate the
207         // process if such an error occurs.
208         //
209         // Errors encountered in the module graph will still be reported.
210         //
211         // The caller may retrieve the silenced package errors using the Lookup
212         // function, and matching errors are still populated in the Errs field of the
213         // associated search.Match.)
214         SilencePackageErrors bool
215
216         // SilenceMissingStdImports indicates that LoadPackages should not print
217         // errors or terminate the process if an imported package is missing, and the
218         // import path looks like it might be in the standard library (perhaps in a
219         // future version).
220         SilenceMissingStdImports bool
221
222         // SilenceNoGoErrors indicates that LoadPackages should not print
223         // imports.ErrNoGo errors.
224         // This allows the caller to invoke LoadPackages (and report other errors)
225         // without knowing whether the requested packages exist for the given tags.
226         //
227         // Note that if a requested package does not exist *at all*, it will fail
228         // during module resolution and the error will not be suppressed.
229         SilenceNoGoErrors bool
230
231         // SilenceUnmatchedWarnings suppresses the warnings normally emitted for
232         // patterns that did not match any packages.
233         SilenceUnmatchedWarnings bool
234
235         // Resolve the query against this module.
236         MainModule module.Version
237
238         // If Switcher is non-nil, then LoadPackages passes all encountered errors
239         // to Switcher.Error and tries Switcher.Switch before base.ExitIfErrors.
240         Switcher gover.Switcher
241 }
242
243 // LoadPackages identifies the set of packages matching the given patterns and
244 // loads the packages in the import graph rooted at that set.
245 func LoadPackages(ctx context.Context, opts PackageOpts, patterns ...string) (matches []*search.Match, loadedPackages []string) {
246         if opts.Tags == nil {
247                 opts.Tags = imports.Tags()
248         }
249
250         patterns = search.CleanPatterns(patterns)
251         matches = make([]*search.Match, 0, len(patterns))
252         allPatternIsRoot := false
253         for _, pattern := range patterns {
254                 matches = append(matches, search.NewMatch(pattern))
255                 if pattern == "all" {
256                         allPatternIsRoot = true
257                 }
258         }
259
260         updateMatches := func(rs *Requirements, ld *loader) {
261                 for _, m := range matches {
262                         switch {
263                         case m.IsLocal():
264                                 // Evaluate list of file system directories on first iteration.
265                                 if m.Dirs == nil {
266                                         matchModRoots := modRoots
267                                         if opts.MainModule != (module.Version{}) {
268                                                 matchModRoots = []string{MainModules.ModRoot(opts.MainModule)}
269                                         }
270                                         matchLocalDirs(ctx, matchModRoots, m, rs)
271                                 }
272
273                                 // Make a copy of the directory list and translate to import paths.
274                                 // Note that whether a directory corresponds to an import path
275                                 // changes as the build list is updated, and a directory can change
276                                 // from not being in the build list to being in it and back as
277                                 // the exact version of a particular module increases during
278                                 // the loader iterations.
279                                 m.Pkgs = m.Pkgs[:0]
280                                 for _, dir := range m.Dirs {
281                                         pkg, err := resolveLocalPackage(ctx, dir, rs)
282                                         if err != nil {
283                                                 if !m.IsLiteral() && (err == errPkgIsBuiltin || err == errPkgIsGorootSrc) {
284                                                         continue // Don't include "builtin" or GOROOT/src in wildcard patterns.
285                                                 }
286
287                                                 // If we're outside of a module, ensure that the failure mode
288                                                 // indicates that.
289                                                 if !HasModRoot() {
290                                                         die()
291                                                 }
292
293                                                 if ld != nil {
294                                                         m.AddError(err)
295                                                 }
296                                                 continue
297                                         }
298                                         m.Pkgs = append(m.Pkgs, pkg)
299                                 }
300
301                         case m.IsLiteral():
302                                 m.Pkgs = []string{m.Pattern()}
303
304                         case strings.Contains(m.Pattern(), "..."):
305                                 m.Errs = m.Errs[:0]
306                                 mg, err := rs.Graph(ctx)
307                                 if err != nil {
308                                         // The module graph is (or may be) incomplete — perhaps we failed to
309                                         // load the requirements of some module. This is an error in matching
310                                         // the patterns to packages, because we may be missing some packages
311                                         // or we may erroneously match packages in the wrong versions of
312                                         // modules. However, for cases like 'go list -e', the error should not
313                                         // necessarily prevent us from loading the packages we could find.
314                                         m.Errs = append(m.Errs, err)
315                                 }
316                                 matchPackages(ctx, m, opts.Tags, includeStd, mg.BuildList())
317
318                         case m.Pattern() == "all":
319                                 if ld == nil {
320                                         // The initial roots are the packages in the main module.
321                                         // loadFromRoots will expand that to "all".
322                                         m.Errs = m.Errs[:0]
323                                         matchModules := MainModules.Versions()
324                                         if opts.MainModule != (module.Version{}) {
325                                                 matchModules = []module.Version{opts.MainModule}
326                                         }
327                                         matchPackages(ctx, m, opts.Tags, omitStd, matchModules)
328                                 } else {
329                                         // Starting with the packages in the main module,
330                                         // enumerate the full list of "all".
331                                         m.Pkgs = ld.computePatternAll()
332                                 }
333
334                         case m.Pattern() == "std" || m.Pattern() == "cmd":
335                                 if m.Pkgs == nil {
336                                         m.MatchPackages() // Locate the packages within GOROOT/src.
337                                 }
338
339                         default:
340                                 panic(fmt.Sprintf("internal error: modload missing case for pattern %s", m.Pattern()))
341                         }
342                 }
343         }
344
345         initialRS, err := loadModFile(ctx, &opts)
346         if err != nil {
347                 base.Fatal(err)
348         }
349
350         ld := loadFromRoots(ctx, loaderParams{
351                 PackageOpts:  opts,
352                 requirements: initialRS,
353
354                 allPatternIsRoot: allPatternIsRoot,
355
356                 listRoots: func(rs *Requirements) (roots []string) {
357                         updateMatches(rs, nil)
358                         for _, m := range matches {
359                                 roots = append(roots, m.Pkgs...)
360                         }
361                         return roots
362                 },
363         })
364
365         // One last pass to finalize wildcards.
366         updateMatches(ld.requirements, ld)
367
368         // List errors in matching patterns (such as directory permission
369         // errors for wildcard patterns).
370         if !ld.SilencePackageErrors {
371                 for _, match := range matches {
372                         for _, err := range match.Errs {
373                                 ld.error(err)
374                         }
375                 }
376         }
377         ld.exitIfErrors(ctx)
378
379         if !opts.SilenceUnmatchedWarnings {
380                 search.WarnUnmatched(matches)
381         }
382
383         if opts.Tidy {
384                 if cfg.BuildV {
385                         mg, _ := ld.requirements.Graph(ctx)
386                         for _, m := range initialRS.rootModules {
387                                 var unused bool
388                                 if ld.requirements.pruning == unpruned {
389                                         // m is unused if it was dropped from the module graph entirely. If it
390                                         // was only demoted from direct to indirect, it may still be in use via
391                                         // a transitive import.
392                                         unused = mg.Selected(m.Path) == "none"
393                                 } else {
394                                         // m is unused if it was dropped from the roots. If it is still present
395                                         // as a transitive dependency, that transitive dependency is not needed
396                                         // by any package or test in the main module.
397                                         _, ok := ld.requirements.rootSelected(m.Path)
398                                         unused = !ok
399                                 }
400                                 if unused {
401                                         fmt.Fprintf(os.Stderr, "unused %s\n", m.Path)
402                                 }
403                         }
404                 }
405
406                 keep := keepSums(ctx, ld, ld.requirements, loadedZipSumsOnly)
407                 compatVersion := ld.TidyCompatibleVersion
408                 goVersion := ld.requirements.GoVersion()
409                 if compatVersion == "" {
410                         if gover.Compare(goVersion, gover.GoStrictVersion) < 0 {
411                                 compatVersion = gover.Prev(goVersion)
412                         } else {
413                                 // Starting at GoStrictVersion, we no longer maintain compatibility with
414                                 // versions older than what is listed in the go.mod file.
415                                 compatVersion = goVersion
416                         }
417                 }
418                 if gover.Compare(compatVersion, goVersion) > 0 {
419                         // Each version of the Go toolchain knows how to interpret go.mod and
420                         // go.sum files produced by all previous versions, so a compatibility
421                         // version higher than the go.mod version adds nothing.
422                         compatVersion = goVersion
423                 }
424                 if compatPruning := pruningForGoVersion(compatVersion); compatPruning != ld.requirements.pruning {
425                         compatRS := newRequirements(compatPruning, ld.requirements.rootModules, ld.requirements.direct)
426                         ld.checkTidyCompatibility(ctx, compatRS, compatVersion)
427
428                         for m := range keepSums(ctx, ld, compatRS, loadedZipSumsOnly) {
429                                 keep[m] = true
430                         }
431                 }
432
433                 if !ExplicitWriteGoMod {
434                         modfetch.TrimGoSum(keep)
435
436                         // commitRequirements below will also call WriteGoSum, but the "keep" map
437                         // we have here could be strictly larger: commitRequirements only commits
438                         // loaded.requirements, but here we may have also loaded (and want to
439                         // preserve checksums for) additional entities from compatRS, which are
440                         // only needed for compatibility with ld.TidyCompatibleVersion.
441                         if err := modfetch.WriteGoSum(ctx, keep, mustHaveCompleteRequirements()); err != nil {
442                                 base.Fatal(err)
443                         }
444                 }
445         }
446
447         // Success! Update go.mod and go.sum (if needed) and return the results.
448         // We'll skip updating if ExplicitWriteGoMod is true (the caller has opted
449         // to call WriteGoMod itself) or if ResolveMissingImports is false (the
450         // command wants to examine the package graph as-is).
451         loaded = ld
452         requirements = loaded.requirements
453
454         for _, pkg := range ld.pkgs {
455                 if !pkg.isTest() {
456                         loadedPackages = append(loadedPackages, pkg.path)
457                 }
458         }
459         sort.Strings(loadedPackages)
460
461         if !ExplicitWriteGoMod && opts.ResolveMissingImports {
462                 if err := commitRequirements(ctx, WriteOpts{}); err != nil {
463                         base.Fatal(err)
464                 }
465         }
466
467         return matches, loadedPackages
468 }
469
470 // matchLocalDirs is like m.MatchDirs, but tries to avoid scanning directories
471 // outside of the standard library and active modules.
472 func matchLocalDirs(ctx context.Context, modRoots []string, m *search.Match, rs *Requirements) {
473         if !m.IsLocal() {
474                 panic(fmt.Sprintf("internal error: resolveLocalDirs on non-local pattern %s", m.Pattern()))
475         }
476
477         if i := strings.Index(m.Pattern(), "..."); i >= 0 {
478                 // The pattern is local, but it is a wildcard. Its packages will
479                 // only resolve to paths if they are inside of the standard
480                 // library, the main module, or some dependency of the main
481                 // module. Verify that before we walk the filesystem: a filesystem
482                 // walk in a directory like /var or /etc can be very expensive!
483                 dir := filepath.Dir(filepath.Clean(m.Pattern()[:i+3]))
484                 absDir := dir
485                 if !filepath.IsAbs(dir) {
486                         absDir = filepath.Join(base.Cwd(), dir)
487                 }
488
489                 modRoot := findModuleRoot(absDir)
490                 found := false
491                 for _, mainModuleRoot := range modRoots {
492                         if mainModuleRoot == modRoot {
493                                 found = true
494                                 break
495                         }
496                 }
497                 if !found && search.InDir(absDir, cfg.GOROOTsrc) == "" && pathInModuleCache(ctx, absDir, rs) == "" {
498                         m.Dirs = []string{}
499                         scope := "main module or its selected dependencies"
500                         if inWorkspaceMode() {
501                                 scope = "modules listed in go.work or their selected dependencies"
502                         }
503                         m.AddError(fmt.Errorf("directory prefix %s does not contain %s", base.ShortPath(absDir), scope))
504                         return
505                 }
506         }
507
508         m.MatchDirs(modRoots)
509 }
510
511 // resolveLocalPackage resolves a filesystem path to a package path.
512 func resolveLocalPackage(ctx context.Context, dir string, rs *Requirements) (string, error) {
513         var absDir string
514         if filepath.IsAbs(dir) {
515                 absDir = filepath.Clean(dir)
516         } else {
517                 absDir = filepath.Join(base.Cwd(), dir)
518         }
519
520         bp, err := cfg.BuildContext.ImportDir(absDir, 0)
521         if err != nil && (bp == nil || len(bp.IgnoredGoFiles) == 0) {
522                 // golang.org/issue/32917: We should resolve a relative path to a
523                 // package path only if the relative path actually contains the code
524                 // for that package.
525                 //
526                 // If the named directory does not exist or contains no Go files,
527                 // the package does not exist.
528                 // Other errors may affect package loading, but not resolution.
529                 if _, err := fsys.Stat(absDir); err != nil {
530                         if os.IsNotExist(err) {
531                                 // Canonicalize OS-specific errors to errDirectoryNotFound so that error
532                                 // messages will be easier for users to search for.
533                                 return "", &fs.PathError{Op: "stat", Path: absDir, Err: errDirectoryNotFound}
534                         }
535                         return "", err
536                 }
537                 if _, noGo := err.(*build.NoGoError); noGo {
538                         // A directory that does not contain any Go source files — even ignored
539                         // ones! — is not a Go package, and we can't resolve it to a package
540                         // path because that path could plausibly be provided by some other
541                         // module.
542                         //
543                         // Any other error indicates that the package “exists” (at least in the
544                         // sense that it cannot exist in any other module), but has some other
545                         // problem (such as a syntax error).
546                         return "", err
547                 }
548         }
549
550         for _, mod := range MainModules.Versions() {
551                 modRoot := MainModules.ModRoot(mod)
552                 if modRoot != "" && absDir == modRoot {
553                         if absDir == cfg.GOROOTsrc {
554                                 return "", errPkgIsGorootSrc
555                         }
556                         return MainModules.PathPrefix(mod), nil
557                 }
558         }
559
560         // Note: The checks for @ here are just to avoid misinterpreting
561         // the module cache directories (formerly GOPATH/src/mod/foo@v1.5.2/bar).
562         // It's not strictly necessary but helpful to keep the checks.
563         var pkgNotFoundErr error
564         pkgNotFoundLongestPrefix := ""
565         for _, mainModule := range MainModules.Versions() {
566                 modRoot := MainModules.ModRoot(mainModule)
567                 if modRoot != "" && str.HasFilePathPrefix(absDir, modRoot) && !strings.Contains(absDir[len(modRoot):], "@") {
568                         suffix := filepath.ToSlash(str.TrimFilePathPrefix(absDir, modRoot))
569                         if pkg, found := strings.CutPrefix(suffix, "vendor/"); found {
570                                 if cfg.BuildMod != "vendor" {
571                                         return "", fmt.Errorf("without -mod=vendor, directory %s has no package path", absDir)
572                                 }
573
574                                 readVendorList(VendorDir())
575                                 if _, ok := vendorPkgModule[pkg]; !ok {
576                                         return "", fmt.Errorf("directory %s is not a package listed in vendor/modules.txt", absDir)
577                                 }
578                                 return pkg, nil
579                         }
580
581                         mainModulePrefix := MainModules.PathPrefix(mainModule)
582                         if mainModulePrefix == "" {
583                                 pkg := suffix
584                                 if pkg == "builtin" {
585                                         // "builtin" is a pseudo-package with a real source file.
586                                         // It's not included in "std", so it shouldn't resolve from "."
587                                         // within module "std" either.
588                                         return "", errPkgIsBuiltin
589                                 }
590                                 return pkg, nil
591                         }
592
593                         pkg := pathpkg.Join(mainModulePrefix, suffix)
594                         if _, ok, err := dirInModule(pkg, mainModulePrefix, modRoot, true); err != nil {
595                                 return "", err
596                         } else if !ok {
597                                 // This main module could contain the directory but doesn't. Other main
598                                 // modules might contain the directory, so wait till we finish the loop
599                                 // to see if another main module contains directory. But if not,
600                                 // return an error.
601                                 if len(mainModulePrefix) > len(pkgNotFoundLongestPrefix) {
602                                         pkgNotFoundLongestPrefix = mainModulePrefix
603                                         pkgNotFoundErr = &PackageNotInModuleError{MainModules: []module.Version{mainModule}, Pattern: pkg}
604                                 }
605                                 continue
606                         }
607                         return pkg, nil
608                 }
609         }
610         if pkgNotFoundErr != nil {
611                 return "", pkgNotFoundErr
612         }
613
614         if sub := search.InDir(absDir, cfg.GOROOTsrc); sub != "" && sub != "." && !strings.Contains(sub, "@") {
615                 pkg := filepath.ToSlash(sub)
616                 if pkg == "builtin" {
617                         return "", errPkgIsBuiltin
618                 }
619                 return pkg, nil
620         }
621
622         pkg := pathInModuleCache(ctx, absDir, rs)
623         if pkg == "" {
624                 dirstr := fmt.Sprintf("directory %s", base.ShortPath(absDir))
625                 if dirstr == "directory ." {
626                         dirstr = "current directory"
627                 }
628                 if inWorkspaceMode() {
629                         if mr := findModuleRoot(absDir); mr != "" {
630                                 return "", fmt.Errorf("%s is contained in a module that is not one of the workspace modules listed in go.work. You can add the module to the workspace using:\n\tgo work use %s", dirstr, base.ShortPath(mr))
631                         }
632                         return "", fmt.Errorf("%s outside modules listed in go.work or their selected dependencies", dirstr)
633                 }
634                 return "", fmt.Errorf("%s outside main module or its selected dependencies", dirstr)
635         }
636         return pkg, nil
637 }
638
639 var (
640         errDirectoryNotFound = errors.New("directory not found")
641         errPkgIsGorootSrc    = errors.New("GOROOT/src is not an importable package")
642         errPkgIsBuiltin      = errors.New(`"builtin" is a pseudo-package, not an importable package`)
643 )
644
645 // pathInModuleCache returns the import path of the directory dir,
646 // if dir is in the module cache copy of a module in our build list.
647 func pathInModuleCache(ctx context.Context, dir string, rs *Requirements) string {
648         tryMod := func(m module.Version) (string, bool) {
649                 if gover.IsToolchain(m.Path) {
650                         return "", false
651                 }
652                 var root string
653                 var err error
654                 if repl := Replacement(m); repl.Path != "" && repl.Version == "" {
655                         root = repl.Path
656                         if !filepath.IsAbs(root) {
657                                 root = filepath.Join(replaceRelativeTo(), root)
658                         }
659                 } else if repl.Path != "" {
660                         root, err = modfetch.DownloadDir(ctx, repl)
661                 } else {
662                         root, err = modfetch.DownloadDir(ctx, m)
663                 }
664                 if err != nil {
665                         return "", false
666                 }
667
668                 sub := search.InDir(dir, root)
669                 if sub == "" {
670                         return "", false
671                 }
672                 sub = filepath.ToSlash(sub)
673                 if strings.Contains(sub, "/vendor/") || strings.HasPrefix(sub, "vendor/") || strings.Contains(sub, "@") {
674                         return "", false
675                 }
676
677                 return path.Join(m.Path, filepath.ToSlash(sub)), true
678         }
679
680         if rs.pruning == pruned {
681                 for _, m := range rs.rootModules {
682                         if v, _ := rs.rootSelected(m.Path); v != m.Version {
683                                 continue // m is a root, but we have a higher root for the same path.
684                         }
685                         if importPath, ok := tryMod(m); ok {
686                                 // checkMultiplePaths ensures that a module can be used for at most one
687                                 // requirement, so this must be it.
688                                 return importPath
689                         }
690                 }
691         }
692
693         // None of the roots contained dir, or the graph is unpruned (so we don't want
694         // to distinguish between roots and transitive dependencies). Either way,
695         // check the full graph to see if the directory is a non-root dependency.
696         //
697         // If the roots are not consistent with the full module graph, the selected
698         // versions of root modules may differ from what we already checked above.
699         // Re-check those paths too.
700
701         mg, _ := rs.Graph(ctx)
702         var importPath string
703         for _, m := range mg.BuildList() {
704                 var found bool
705                 importPath, found = tryMod(m)
706                 if found {
707                         break
708                 }
709         }
710         return importPath
711 }
712
713 // ImportFromFiles adds modules to the build list as needed
714 // to satisfy the imports in the named Go source files.
715 //
716 // Errors in missing dependencies are silenced.
717 //
718 // TODO(bcmills): Silencing errors seems off. Take a closer look at this and
719 // figure out what the error-reporting actually ought to be.
720 func ImportFromFiles(ctx context.Context, gofiles []string) {
721         rs := LoadModFile(ctx)
722
723         tags := imports.Tags()
724         imports, testImports, err := imports.ScanFiles(gofiles, tags)
725         if err != nil {
726                 base.Fatal(err)
727         }
728
729         loaded = loadFromRoots(ctx, loaderParams{
730                 PackageOpts: PackageOpts{
731                         Tags:                  tags,
732                         ResolveMissingImports: true,
733                         SilencePackageErrors:  true,
734                 },
735                 requirements: rs,
736                 listRoots: func(*Requirements) (roots []string) {
737                         roots = append(roots, imports...)
738                         roots = append(roots, testImports...)
739                         return roots
740                 },
741         })
742         requirements = loaded.requirements
743
744         if !ExplicitWriteGoMod {
745                 if err := commitRequirements(ctx, WriteOpts{}); err != nil {
746                         base.Fatal(err)
747                 }
748         }
749 }
750
751 // DirImportPath returns the effective import path for dir,
752 // provided it is within a main module, or else returns ".".
753 func (mms *MainModuleSet) DirImportPath(ctx context.Context, dir string) (path string, m module.Version) {
754         if !HasModRoot() {
755                 return ".", module.Version{}
756         }
757         LoadModFile(ctx) // Sets targetPrefix.
758
759         if !filepath.IsAbs(dir) {
760                 dir = filepath.Join(base.Cwd(), dir)
761         } else {
762                 dir = filepath.Clean(dir)
763         }
764
765         var longestPrefix string
766         var longestPrefixPath string
767         var longestPrefixVersion module.Version
768         for _, v := range mms.Versions() {
769                 modRoot := mms.ModRoot(v)
770                 if dir == modRoot {
771                         return mms.PathPrefix(v), v
772                 }
773                 if str.HasFilePathPrefix(dir, modRoot) {
774                         pathPrefix := MainModules.PathPrefix(v)
775                         if pathPrefix > longestPrefix {
776                                 longestPrefix = pathPrefix
777                                 longestPrefixVersion = v
778                                 suffix := filepath.ToSlash(str.TrimFilePathPrefix(dir, modRoot))
779                                 if strings.HasPrefix(suffix, "vendor/") {
780                                         longestPrefixPath = suffix[len("vendor/"):]
781                                         continue
782                                 }
783                                 longestPrefixPath = pathpkg.Join(mms.PathPrefix(v), suffix)
784                         }
785                 }
786         }
787         if len(longestPrefix) > 0 {
788                 return longestPrefixPath, longestPrefixVersion
789         }
790
791         return ".", module.Version{}
792 }
793
794 // PackageModule returns the module providing the package named by the import path.
795 func PackageModule(path string) module.Version {
796         pkg, ok := loaded.pkgCache.Get(path)
797         if !ok {
798                 return module.Version{}
799         }
800         return pkg.mod
801 }
802
803 // Lookup returns the source directory, import path, and any loading error for
804 // the package at path as imported from the package in parentDir.
805 // Lookup requires that one of the Load functions in this package has already
806 // been called.
807 func Lookup(parentPath string, parentIsStd bool, path string) (dir, realPath string, err error) {
808         if path == "" {
809                 panic("Lookup called with empty package path")
810         }
811
812         if parentIsStd {
813                 path = loaded.stdVendor(parentPath, path)
814         }
815         pkg, ok := loaded.pkgCache.Get(path)
816         if !ok {
817                 // The loader should have found all the relevant paths.
818                 // There are a few exceptions, though:
819                 //      - during go list without -test, the p.Resolve calls to process p.TestImports and p.XTestImports
820                 //        end up here to canonicalize the import paths.
821                 //      - during any load, non-loaded packages like "unsafe" end up here.
822                 //      - during any load, build-injected dependencies like "runtime/cgo" end up here.
823                 //      - because we ignore appengine/* in the module loader,
824                 //        the dependencies of any actual appengine/* library end up here.
825                 dir := findStandardImportPath(path)
826                 if dir != "" {
827                         return dir, path, nil
828                 }
829                 return "", "", errMissing
830         }
831         return pkg.dir, pkg.path, pkg.err
832 }
833
834 // A loader manages the process of loading information about
835 // the required packages for a particular build,
836 // checking that the packages are available in the module set,
837 // and updating the module set if needed.
838 type loader struct {
839         loaderParams
840
841         // allClosesOverTests indicates whether the "all" pattern includes
842         // dependencies of tests outside the main module (as in Go 1.11–1.15).
843         // (Otherwise — as in Go 1.16+ — the "all" pattern includes only the packages
844         // transitively *imported by* the packages and tests in the main module.)
845         allClosesOverTests bool
846
847         // skipImportModFiles indicates whether we may skip loading go.mod files
848         // for imported packages (as in 'go mod tidy' in Go 1.17–1.20).
849         skipImportModFiles bool
850
851         work *par.Queue
852
853         // reset on each iteration
854         roots    []*loadPkg
855         pkgCache *par.Cache[string, *loadPkg]
856         pkgs     []*loadPkg // transitive closure of loaded packages and tests; populated in buildStacks
857 }
858
859 // loaderParams configure the packages loaded by, and the properties reported
860 // by, a loader instance.
861 type loaderParams struct {
862         PackageOpts
863         requirements *Requirements
864
865         allPatternIsRoot bool // Is the "all" pattern an additional root?
866
867         listRoots func(rs *Requirements) []string
868 }
869
870 func (ld *loader) reset() {
871         select {
872         case <-ld.work.Idle():
873         default:
874                 panic("loader.reset when not idle")
875         }
876
877         ld.roots = nil
878         ld.pkgCache = new(par.Cache[string, *loadPkg])
879         ld.pkgs = nil
880 }
881
882 // error reports an error via either os.Stderr or base.Error,
883 // according to whether ld.AllowErrors is set.
884 func (ld *loader) error(err error) {
885         if ld.AllowErrors {
886                 fmt.Fprintf(os.Stderr, "go: %v\n", err)
887         } else if ld.Switcher != nil {
888                 ld.Switcher.Error(err)
889         } else {
890                 base.Error(err)
891         }
892 }
893
894 // switchIfErrors switches toolchains if a switch is needed.
895 func (ld *loader) switchIfErrors(ctx context.Context) {
896         if ld.Switcher != nil {
897                 ld.Switcher.Switch(ctx)
898         }
899 }
900
901 // exitIfErrors switches toolchains if a switch is needed
902 // or else exits if any errors have been reported.
903 func (ld *loader) exitIfErrors(ctx context.Context) {
904         ld.switchIfErrors(ctx)
905         base.ExitIfErrors()
906 }
907
908 // goVersion reports the Go version that should be used for the loader's
909 // requirements: ld.TidyGoVersion if set, or ld.requirements.GoVersion()
910 // otherwise.
911 func (ld *loader) goVersion() string {
912         if ld.TidyGoVersion != "" {
913                 return ld.TidyGoVersion
914         }
915         return ld.requirements.GoVersion()
916 }
917
918 // A loadPkg records information about a single loaded package.
919 type loadPkg struct {
920         // Populated at construction time:
921         path   string // import path
922         testOf *loadPkg
923
924         // Populated at construction time and updated by (*loader).applyPkgFlags:
925         flags atomicLoadPkgFlags
926
927         // Populated by (*loader).load:
928         mod         module.Version // module providing package
929         dir         string         // directory containing source code
930         err         error          // error loading package
931         imports     []*loadPkg     // packages imported by this one
932         testImports []string       // test-only imports, saved for use by pkg.test.
933         inStd       bool
934         altMods     []module.Version // modules that could have contained the package but did not
935
936         // Populated by (*loader).pkgTest:
937         testOnce sync.Once
938         test     *loadPkg
939
940         // Populated by postprocessing in (*loader).buildStacks:
941         stack *loadPkg // package importing this one in minimal import stack for this pkg
942 }
943
944 // loadPkgFlags is a set of flags tracking metadata about a package.
945 type loadPkgFlags int8
946
947 const (
948         // pkgInAll indicates that the package is in the "all" package pattern,
949         // regardless of whether we are loading the "all" package pattern.
950         //
951         // When the pkgInAll flag and pkgImportsLoaded flags are both set, the caller
952         // who set the last of those flags must propagate the pkgInAll marking to all
953         // of the imports of the marked package.
954         //
955         // A test is marked with pkgInAll if that test would promote the packages it
956         // imports to be in "all" (such as when the test is itself within the main
957         // module, or when ld.allClosesOverTests is true).
958         pkgInAll loadPkgFlags = 1 << iota
959
960         // pkgIsRoot indicates that the package matches one of the root package
961         // patterns requested by the caller.
962         //
963         // If LoadTests is set, then when pkgIsRoot and pkgImportsLoaded are both set,
964         // the caller who set the last of those flags must populate a test for the
965         // package (in the pkg.test field).
966         //
967         // If the "all" pattern is included as a root, then non-test packages in "all"
968         // are also roots (and must be marked pkgIsRoot).
969         pkgIsRoot
970
971         // pkgFromRoot indicates that the package is in the transitive closure of
972         // imports starting at the roots. (Note that every package marked as pkgIsRoot
973         // is also trivially marked pkgFromRoot.)
974         pkgFromRoot
975
976         // pkgImportsLoaded indicates that the imports and testImports fields of a
977         // loadPkg have been populated.
978         pkgImportsLoaded
979 )
980
981 // has reports whether all of the flags in cond are set in f.
982 func (f loadPkgFlags) has(cond loadPkgFlags) bool {
983         return f&cond == cond
984 }
985
986 // An atomicLoadPkgFlags stores a loadPkgFlags for which individual flags can be
987 // added atomically.
988 type atomicLoadPkgFlags struct {
989         bits atomic.Int32
990 }
991
992 // update sets the given flags in af (in addition to any flags already set).
993 //
994 // update returns the previous flag state so that the caller may determine which
995 // flags were newly-set.
996 func (af *atomicLoadPkgFlags) update(flags loadPkgFlags) (old loadPkgFlags) {
997         for {
998                 old := af.bits.Load()
999                 new := old | int32(flags)
1000                 if new == old || af.bits.CompareAndSwap(old, new) {
1001                         return loadPkgFlags(old)
1002                 }
1003         }
1004 }
1005
1006 // has reports whether all of the flags in cond are set in af.
1007 func (af *atomicLoadPkgFlags) has(cond loadPkgFlags) bool {
1008         return loadPkgFlags(af.bits.Load())&cond == cond
1009 }
1010
1011 // isTest reports whether pkg is a test of another package.
1012 func (pkg *loadPkg) isTest() bool {
1013         return pkg.testOf != nil
1014 }
1015
1016 // fromExternalModule reports whether pkg was loaded from a module other than
1017 // the main module.
1018 func (pkg *loadPkg) fromExternalModule() bool {
1019         if pkg.mod.Path == "" {
1020                 return false // loaded from the standard library, not a module
1021         }
1022         return !MainModules.Contains(pkg.mod.Path)
1023 }
1024
1025 var errMissing = errors.New("cannot find package")
1026
1027 // loadFromRoots attempts to load the build graph needed to process a set of
1028 // root packages and their dependencies.
1029 //
1030 // The set of root packages is returned by the params.listRoots function, and
1031 // expanded to the full set of packages by tracing imports (and possibly tests)
1032 // as needed.
1033 func loadFromRoots(ctx context.Context, params loaderParams) *loader {
1034         ld := &loader{
1035                 loaderParams: params,
1036                 work:         par.NewQueue(runtime.GOMAXPROCS(0)),
1037         }
1038
1039         if ld.requirements.pruning == unpruned {
1040                 // If the module graph does not support pruning, we assume that we will need
1041                 // the full module graph in order to load package dependencies.
1042                 //
1043                 // This might not be strictly necessary, but it matches the historical
1044                 // behavior of the 'go' command and keeps the go.mod file more consistent in
1045                 // case of erroneous hand-edits — which are less likely to be detected by
1046                 // spot-checks in modules that do not maintain the expanded go.mod
1047                 // requirements needed for graph pruning.
1048                 var err error
1049                 ld.requirements, _, err = expandGraph(ctx, ld.requirements)
1050                 if err != nil {
1051                         ld.error(err)
1052                 }
1053         }
1054         ld.exitIfErrors(ctx)
1055
1056         updateGoVersion := func() {
1057                 goVersion := ld.goVersion()
1058
1059                 if ld.requirements.pruning != workspace {
1060                         var err error
1061                         ld.requirements, err = convertPruning(ctx, ld.requirements, pruningForGoVersion(goVersion))
1062                         if err != nil {
1063                                 ld.error(err)
1064                                 ld.exitIfErrors(ctx)
1065                         }
1066                 }
1067
1068                 // If the module's Go version omits go.sum entries for go.mod files for test
1069                 // dependencies of external packages, avoid loading those files in the first
1070                 // place.
1071                 ld.skipImportModFiles = ld.Tidy && gover.Compare(goVersion, gover.TidyGoModSumVersion) < 0
1072
1073                 // If the module's go version explicitly predates the change in "all" for
1074                 // graph pruning, continue to use the older interpretation.
1075                 ld.allClosesOverTests = gover.Compare(goVersion, gover.NarrowAllVersion) < 0 && !ld.UseVendorAll
1076         }
1077
1078         for {
1079                 ld.reset()
1080                 updateGoVersion()
1081
1082                 // Load the root packages and their imports.
1083                 // Note: the returned roots can change on each iteration,
1084                 // since the expansion of package patterns depends on the
1085                 // build list we're using.
1086                 rootPkgs := ld.listRoots(ld.requirements)
1087
1088                 if ld.requirements.pruning == pruned && cfg.BuildMod == "mod" {
1089                         // Before we start loading transitive imports of packages, locate all of
1090                         // the root packages and promote their containing modules to root modules
1091                         // dependencies. If their go.mod files are tidy (the common case) and the
1092                         // set of root packages does not change then we can select the correct
1093                         // versions of all transitive imports on the first try and complete
1094                         // loading in a single iteration.
1095                         changedBuildList := ld.preloadRootModules(ctx, rootPkgs)
1096                         if changedBuildList {
1097                                 // The build list has changed, so the set of root packages may have also
1098                                 // changed. Start over to pick up the changes. (Preloading roots is much
1099                                 // cheaper than loading the full import graph, so we would rather pay
1100                                 // for an extra iteration of preloading than potentially end up
1101                                 // discarding the result of a full iteration of loading.)
1102                                 continue
1103                         }
1104                 }
1105
1106                 inRoots := map[*loadPkg]bool{}
1107                 for _, path := range rootPkgs {
1108                         root := ld.pkg(ctx, path, pkgIsRoot)
1109                         if !inRoots[root] {
1110                                 ld.roots = append(ld.roots, root)
1111                                 inRoots[root] = true
1112                         }
1113                 }
1114
1115                 // ld.pkg adds imported packages to the work queue and calls applyPkgFlags,
1116                 // which adds tests (and test dependencies) as needed.
1117                 //
1118                 // When all of the work in the queue has completed, we'll know that the
1119                 // transitive closure of dependencies has been loaded.
1120                 <-ld.work.Idle()
1121
1122                 ld.buildStacks()
1123
1124                 changed, err := ld.updateRequirements(ctx)
1125                 if err != nil {
1126                         ld.error(err)
1127                         break
1128                 }
1129                 if changed {
1130                         // Don't resolve missing imports until the module graph has stabilized.
1131                         // If the roots are still changing, they may turn out to specify a
1132                         // requirement on the missing package(s), and we would rather use a
1133                         // version specified by a new root than add a new dependency on an
1134                         // unrelated version.
1135                         continue
1136                 }
1137
1138                 if !ld.ResolveMissingImports || (!HasModRoot() && !allowMissingModuleImports) {
1139                         // We've loaded as much as we can without resolving missing imports.
1140                         break
1141                 }
1142
1143                 modAddedBy, err := ld.resolveMissingImports(ctx)
1144                 if err != nil {
1145                         ld.error(err)
1146                         break
1147                 }
1148                 if len(modAddedBy) == 0 {
1149                         // The roots are stable, and we've resolved all of the missing packages
1150                         // that we can.
1151                         break
1152                 }
1153
1154                 toAdd := make([]module.Version, 0, len(modAddedBy))
1155                 for m := range modAddedBy {
1156                         toAdd = append(toAdd, m)
1157                 }
1158                 gover.ModSort(toAdd) // to make errors deterministic
1159
1160                 // We ran updateRequirements before resolving missing imports and it didn't
1161                 // make any changes, so we know that the requirement graph is already
1162                 // consistent with ld.pkgs: we don't need to pass ld.pkgs to updateRoots
1163                 // again. (That would waste time looking for changes that we have already
1164                 // applied.)
1165                 var noPkgs []*loadPkg
1166                 // We also know that we're going to call updateRequirements again next
1167                 // iteration so we don't need to also update it here. (That would waste time
1168                 // computing a "direct" map that we'll have to recompute later anyway.)
1169                 direct := ld.requirements.direct
1170                 rs, err := updateRoots(ctx, direct, ld.requirements, noPkgs, toAdd, ld.AssumeRootsImported)
1171                 if err != nil {
1172                         // If an error was found in a newly added module, report the package
1173                         // import stack instead of the module requirement stack. Packages
1174                         // are more descriptive.
1175                         if err, ok := err.(*mvs.BuildListError); ok {
1176                                 if pkg := modAddedBy[err.Module()]; pkg != nil {
1177                                         ld.error(fmt.Errorf("%s: %w", pkg.stackText(), err.Err))
1178                                         break
1179                                 }
1180                         }
1181                         ld.error(err)
1182                         break
1183                 }
1184                 if reflect.DeepEqual(rs.rootModules, ld.requirements.rootModules) {
1185                         // Something is deeply wrong. resolveMissingImports gave us a non-empty
1186                         // set of modules to add to the graph, but adding those modules had no
1187                         // effect — either they were already in the graph, or updateRoots did not
1188                         // add them as requested.
1189                         panic(fmt.Sprintf("internal error: adding %v to module graph had no effect on root requirements (%v)", toAdd, rs.rootModules))
1190                 }
1191                 ld.requirements = rs
1192         }
1193         ld.exitIfErrors(ctx)
1194
1195         // Tidy the build list, if applicable, before we report errors.
1196         // (The process of tidying may remove errors from irrelevant dependencies.)
1197         if ld.Tidy {
1198                 rs, err := tidyRoots(ctx, ld.requirements, ld.pkgs)
1199                 if err != nil {
1200                         ld.error(err)
1201                 } else {
1202                         if ld.TidyGoVersion != "" {
1203                                 // Attempt to switch to the requested Go version. We have been using its
1204                                 // pruning and semantics all along, but there may have been — and may
1205                                 // still be — requirements on higher versions in the graph.
1206                                 tidy := overrideRoots(ctx, rs, []module.Version{{Path: "go", Version: ld.TidyGoVersion}})
1207                                 mg, err := tidy.Graph(ctx)
1208                                 if err != nil {
1209                                         ld.error(err)
1210                                 }
1211                                 if v := mg.Selected("go"); v == ld.TidyGoVersion {
1212                                         rs = tidy
1213                                 } else {
1214                                         conflict := Conflict{
1215                                                 Path: mg.g.FindPath(func(m module.Version) bool {
1216                                                         return m.Path == "go" && m.Version == v
1217                                                 })[1:],
1218                                                 Constraint: module.Version{Path: "go", Version: ld.TidyGoVersion},
1219                                         }
1220                                         msg := conflict.Summary()
1221                                         if cfg.BuildV {
1222                                                 msg = conflict.String()
1223                                         }
1224                                         ld.error(errors.New(msg))
1225                                 }
1226                         }
1227
1228                         if ld.requirements.pruning == pruned {
1229                                 // We continuously add tidy roots to ld.requirements during loading, so
1230                                 // at this point the tidy roots (other than possibly the "go" version
1231                                 // edited above) should be a subset of the roots of ld.requirements,
1232                                 // ensuring that no new dependencies are brought inside the
1233                                 // graph-pruning horizon.
1234                                 // If that is not the case, there is a bug in the loading loop above.
1235                                 for _, m := range rs.rootModules {
1236                                         if m.Path == "go" && ld.TidyGoVersion != "" {
1237                                                 continue
1238                                         }
1239                                         if v, ok := ld.requirements.rootSelected(m.Path); !ok || v != m.Version {
1240                                                 ld.error(fmt.Errorf("internal error: a requirement on %v is needed but was not added during package loading (selected %s)", m, v))
1241                                         }
1242                                 }
1243                         }
1244
1245                         ld.requirements = rs
1246                 }
1247
1248                 ld.exitIfErrors(ctx)
1249         }
1250
1251         // Report errors, if any.
1252         for _, pkg := range ld.pkgs {
1253                 if pkg.err == nil {
1254                         continue
1255                 }
1256
1257                 // Add importer information to checksum errors.
1258                 if sumErr := (*ImportMissingSumError)(nil); errors.As(pkg.err, &sumErr) {
1259                         if importer := pkg.stack; importer != nil {
1260                                 sumErr.importer = importer.path
1261                                 sumErr.importerVersion = importer.mod.Version
1262                                 sumErr.importerIsTest = importer.testOf != nil
1263                         }
1264                 }
1265
1266                 if stdErr := (*ImportMissingError)(nil); errors.As(pkg.err, &stdErr) && stdErr.isStd {
1267                         // Add importer go version information to import errors of standard
1268                         // library packages arising from newer releases.
1269                         if importer := pkg.stack; importer != nil {
1270                                 if v, ok := rawGoVersion.Load(importer.mod); ok && gover.Compare(gover.Local(), v.(string)) < 0 {
1271                                         stdErr.importerGoVersion = v.(string)
1272                                 }
1273                         }
1274                         if ld.SilenceMissingStdImports {
1275                                 continue
1276                         }
1277                 }
1278                 if ld.SilencePackageErrors {
1279                         continue
1280                 }
1281                 if ld.SilenceNoGoErrors && errors.Is(pkg.err, imports.ErrNoGo) {
1282                         continue
1283                 }
1284
1285                 ld.error(fmt.Errorf("%s: %w", pkg.stackText(), pkg.err))
1286         }
1287
1288         ld.checkMultiplePaths()
1289         return ld
1290 }
1291
1292 // updateRequirements ensures that ld.requirements is consistent with the
1293 // information gained from ld.pkgs.
1294 //
1295 // In particular:
1296 //
1297 //   - Modules that provide packages directly imported from the main module are
1298 //     marked as direct, and are promoted to explicit roots. If a needed root
1299 //     cannot be promoted due to -mod=readonly or -mod=vendor, the importing
1300 //     package is marked with an error.
1301 //
1302 //   - If ld scanned the "all" pattern independent of build constraints, it is
1303 //     guaranteed to have seen every direct import. Module dependencies that did
1304 //     not provide any directly-imported package are then marked as indirect.
1305 //
1306 //   - Root dependencies are updated to their selected versions.
1307 //
1308 // The "changed" return value reports whether the update changed the selected
1309 // version of any module that either provided a loaded package or may now
1310 // provide a package that was previously unresolved.
1311 func (ld *loader) updateRequirements(ctx context.Context) (changed bool, err error) {
1312         rs := ld.requirements
1313
1314         // direct contains the set of modules believed to provide packages directly
1315         // imported by the main module.
1316         var direct map[string]bool
1317
1318         // If we didn't scan all of the imports from the main module, or didn't use
1319         // imports.AnyTags, then we didn't necessarily load every package that
1320         // contributes “direct” imports — so we can't safely mark existing direct
1321         // dependencies in ld.requirements as indirect-only. Propagate them as direct.
1322         loadedDirect := ld.allPatternIsRoot && reflect.DeepEqual(ld.Tags, imports.AnyTags())
1323         if loadedDirect {
1324                 direct = make(map[string]bool)
1325         } else {
1326                 // TODO(bcmills): It seems like a shame to allocate and copy a map here when
1327                 // it will only rarely actually vary from rs.direct. Measure this cost and
1328                 // maybe avoid the copy.
1329                 direct = make(map[string]bool, len(rs.direct))
1330                 for mPath := range rs.direct {
1331                         direct[mPath] = true
1332                 }
1333         }
1334
1335         var maxTooNew *gover.TooNewError
1336         for _, pkg := range ld.pkgs {
1337                 if pkg.err != nil {
1338                         if tooNew := (*gover.TooNewError)(nil); errors.As(pkg.err, &tooNew) {
1339                                 if maxTooNew == nil || gover.Compare(tooNew.GoVersion, maxTooNew.GoVersion) > 0 {
1340                                         maxTooNew = tooNew
1341                                 }
1342                         }
1343                 }
1344                 if pkg.mod.Version != "" || !MainModules.Contains(pkg.mod.Path) {
1345                         continue
1346                 }
1347
1348                 for _, dep := range pkg.imports {
1349                         if !dep.fromExternalModule() {
1350                                 continue
1351                         }
1352
1353                         if inWorkspaceMode() {
1354                                 // In workspace mode / workspace pruning mode, the roots are the main modules
1355                                 // rather than the main module's direct dependencies. The check below on the selected
1356                                 // roots does not apply.
1357                                 if cfg.BuildMod == "vendor" {
1358                                         // In workspace vendor mode, we don't need to load the requirements of the workspace
1359                                         // modules' dependencies so the check below doesn't work. But that's okay, because
1360                                         // checking whether modules are required directly for the purposes of pruning is
1361                                         // less important in vendor mode: if we were able to load the package, we have
1362                                         // everything we need  to build the package, and dependencies' tests are pruned out
1363                                         // of the vendor directory anyway.
1364                                         continue
1365                                 }
1366                                 if mg, err := rs.Graph(ctx); err != nil {
1367                                         return false, err
1368                                 } else if _, ok := mg.RequiredBy(dep.mod); !ok {
1369                                         // dep.mod is not an explicit dependency, but needs to be.
1370                                         // See comment on error returned below.
1371                                         pkg.err = &DirectImportFromImplicitDependencyError{
1372                                                 ImporterPath: pkg.path,
1373                                                 ImportedPath: dep.path,
1374                                                 Module:       dep.mod,
1375                                         }
1376                                 }
1377                                 continue
1378                         }
1379
1380                         if pkg.err == nil && cfg.BuildMod != "mod" {
1381                                 if v, ok := rs.rootSelected(dep.mod.Path); !ok || v != dep.mod.Version {
1382                                         // dep.mod is not an explicit dependency, but needs to be.
1383                                         // Because we are not in "mod" mode, we will not be able to update it.
1384                                         // Instead, mark the importing package with an error.
1385                                         //
1386                                         // TODO(#41688): The resulting error message fails to include the file
1387                                         // position of the import statement (because that information is not
1388                                         // tracked by the module loader). Figure out how to plumb the import
1389                                         // position through.
1390                                         pkg.err = &DirectImportFromImplicitDependencyError{
1391                                                 ImporterPath: pkg.path,
1392                                                 ImportedPath: dep.path,
1393                                                 Module:       dep.mod,
1394                                         }
1395                                         // cfg.BuildMod does not allow us to change dep.mod to be a direct
1396                                         // dependency, so don't mark it as such.
1397                                         continue
1398                                 }
1399                         }
1400
1401                         // dep is a package directly imported by a package or test in the main
1402                         // module and loaded from some other module (not the standard library).
1403                         // Mark its module as a direct dependency.
1404                         direct[dep.mod.Path] = true
1405                 }
1406         }
1407         if maxTooNew != nil {
1408                 return false, maxTooNew
1409         }
1410
1411         var addRoots []module.Version
1412         if ld.Tidy {
1413                 // When we are tidying a module with a pruned dependency graph, we may need
1414                 // to add roots to preserve the versions of indirect, test-only dependencies
1415                 // that are upgraded above or otherwise missing from the go.mod files of
1416                 // direct dependencies. (For example, the direct dependency might be a very
1417                 // stable codebase that predates modules and thus lacks a go.mod file, or
1418                 // the author of the direct dependency may have forgotten to commit a change
1419                 // to the go.mod file, or may have made an erroneous hand-edit that causes
1420                 // it to be untidy.)
1421                 //
1422                 // Promoting an indirect dependency to a root adds the next layer of its
1423                 // dependencies to the module graph, which may increase the selected
1424                 // versions of other modules from which we have already loaded packages.
1425                 // So after we promote an indirect dependency to a root, we need to reload
1426                 // packages, which means another iteration of loading.
1427                 //
1428                 // As an extra wrinkle, the upgrades due to promoting a root can cause
1429                 // previously-resolved packages to become unresolved. For example, the
1430                 // module providing an unstable package might be upgraded to a version
1431                 // that no longer contains that package. If we then resolve the missing
1432                 // package, we might add yet another root that upgrades away some other
1433                 // dependency. (The tests in mod_tidy_convergence*.txt illustrate some
1434                 // particularly worrisome cases.)
1435                 //
1436                 // To ensure that this process of promoting, adding, and upgrading roots
1437                 // eventually terminates, during iteration we only ever add modules to the
1438                 // root set — we only remove irrelevant roots at the very end of
1439                 // iteration, after we have already added every root that we plan to need
1440                 // in the (eventual) tidy root set.
1441                 //
1442                 // Since we do not remove any roots during iteration, even if they no
1443                 // longer provide any imported packages, the selected versions of the
1444                 // roots can only increase and the set of roots can only expand. The set
1445                 // of extant root paths is finite and the set of versions of each path is
1446                 // finite, so the iteration *must* reach a stable fixed-point.
1447                 tidy, err := tidyRoots(ctx, rs, ld.pkgs)
1448                 if err != nil {
1449                         return false, err
1450                 }
1451                 addRoots = tidy.rootModules
1452         }
1453
1454         rs, err = updateRoots(ctx, direct, rs, ld.pkgs, addRoots, ld.AssumeRootsImported)
1455         if err != nil {
1456                 // We don't actually know what even the root requirements are supposed to be,
1457                 // so we can't proceed with loading. Return the error to the caller
1458                 return false, err
1459         }
1460
1461         if rs.GoVersion() != ld.requirements.GoVersion() {
1462                 // A change in the selected Go version may or may not affect the set of
1463                 // loaded packages, but in some cases it can change the meaning of the "all"
1464                 // pattern, the level of pruning in the module graph, and even the set of
1465                 // packages present in the standard library. If it has changed, it's best to
1466                 // reload packages once more to be sure everything is stable.
1467                 changed = true
1468         } else if rs != ld.requirements && !reflect.DeepEqual(rs.rootModules, ld.requirements.rootModules) {
1469                 // The roots of the module graph have changed in some way (not just the
1470                 // "direct" markings). Check whether the changes affected any of the loaded
1471                 // packages.
1472                 mg, err := rs.Graph(ctx)
1473                 if err != nil {
1474                         return false, err
1475                 }
1476                 for _, pkg := range ld.pkgs {
1477                         if pkg.fromExternalModule() && mg.Selected(pkg.mod.Path) != pkg.mod.Version {
1478                                 changed = true
1479                                 break
1480                         }
1481                         if pkg.err != nil {
1482                                 // Promoting a module to a root may resolve an import that was
1483                                 // previously missing (by pulling in a previously-prune dependency that
1484                                 // provides it) or ambiguous (by promoting exactly one of the
1485                                 // alternatives to a root and ignoring the second-level alternatives) or
1486                                 // otherwise errored out (by upgrading from a version that cannot be
1487                                 // fetched to one that can be).
1488                                 //
1489                                 // Instead of enumerating all of the possible errors, we'll just check
1490                                 // whether importFromModules returns nil for the package.
1491                                 // False-positives are ok: if we have a false-positive here, we'll do an
1492                                 // extra iteration of package loading this time, but we'll still
1493                                 // converge when the root set stops changing.
1494                                 //
1495                                 // In some sense, we can think of this as ‘upgraded the module providing
1496                                 // pkg.path from "none" to a version higher than "none"’.
1497                                 if _, _, _, _, err = importFromModules(ctx, pkg.path, rs, nil, ld.skipImportModFiles); err == nil {
1498                                         changed = true
1499                                         break
1500                                 }
1501                         }
1502                 }
1503         }
1504
1505         ld.requirements = rs
1506         return changed, nil
1507 }
1508
1509 // resolveMissingImports returns a set of modules that could be added as
1510 // dependencies in order to resolve missing packages from pkgs.
1511 //
1512 // The newly-resolved packages are added to the addedModuleFor map, and
1513 // resolveMissingImports returns a map from each new module version to
1514 // the first missing package that module would resolve.
1515 func (ld *loader) resolveMissingImports(ctx context.Context) (modAddedBy map[module.Version]*loadPkg, err error) {
1516         type pkgMod struct {
1517                 pkg *loadPkg
1518                 mod *module.Version
1519         }
1520         var pkgMods []pkgMod
1521         for _, pkg := range ld.pkgs {
1522                 if pkg.err == nil {
1523                         continue
1524                 }
1525                 if pkg.isTest() {
1526                         // If we are missing a test, we are also missing its non-test version, and
1527                         // we should only add the missing import once.
1528                         continue
1529                 }
1530                 if !errors.As(pkg.err, new(*ImportMissingError)) {
1531                         // Leave other errors for Import or load.Packages to report.
1532                         continue
1533                 }
1534
1535                 pkg := pkg
1536                 var mod module.Version
1537                 ld.work.Add(func() {
1538                         var err error
1539                         mod, err = queryImport(ctx, pkg.path, ld.requirements)
1540                         if err != nil {
1541                                 var ime *ImportMissingError
1542                                 if errors.As(err, &ime) {
1543                                         for curstack := pkg.stack; curstack != nil; curstack = curstack.stack {
1544                                                 if MainModules.Contains(curstack.mod.Path) {
1545                                                         ime.ImportingMainModule = curstack.mod
1546                                                         break
1547                                                 }
1548                                         }
1549                                 }
1550                                 // pkg.err was already non-nil, so we can reasonably attribute the error
1551                                 // for pkg to either the original error or the one returned by
1552                                 // queryImport. The existing error indicates only that we couldn't find
1553                                 // the package, whereas the query error also explains why we didn't fix
1554                                 // the problem — so we prefer the latter.
1555                                 pkg.err = err
1556                         }
1557
1558                         // err is nil, but we intentionally leave pkg.err non-nil and pkg.mod
1559                         // unset: we still haven't satisfied other invariants of a
1560                         // successfully-loaded package, such as scanning and loading the imports
1561                         // of that package. If we succeed in resolving the new dependency graph,
1562                         // the caller can reload pkg and update the error at that point.
1563                         //
1564                         // Even then, the package might not be loaded from the version we've
1565                         // identified here. The module may be upgraded by some other dependency,
1566                         // or by a transitive dependency of mod itself, or — less likely — the
1567                         // package may be rejected by an AllowPackage hook or rendered ambiguous
1568                         // by some other newly-added or newly-upgraded dependency.
1569                 })
1570
1571                 pkgMods = append(pkgMods, pkgMod{pkg: pkg, mod: &mod})
1572         }
1573         <-ld.work.Idle()
1574
1575         modAddedBy = map[module.Version]*loadPkg{}
1576
1577         var (
1578                 maxTooNew    *gover.TooNewError
1579                 maxTooNewPkg *loadPkg
1580         )
1581         for _, pm := range pkgMods {
1582                 if tooNew := (*gover.TooNewError)(nil); errors.As(pm.pkg.err, &tooNew) {
1583                         if maxTooNew == nil || gover.Compare(tooNew.GoVersion, maxTooNew.GoVersion) > 0 {
1584                                 maxTooNew = tooNew
1585                                 maxTooNewPkg = pm.pkg
1586                         }
1587                 }
1588         }
1589         if maxTooNew != nil {
1590                 fmt.Fprintf(os.Stderr, "go: toolchain upgrade needed to resolve %s\n", maxTooNewPkg.path)
1591                 return nil, maxTooNew
1592         }
1593
1594         for _, pm := range pkgMods {
1595                 pkg, mod := pm.pkg, *pm.mod
1596                 if mod.Path == "" {
1597                         continue
1598                 }
1599
1600                 fmt.Fprintf(os.Stderr, "go: found %s in %s %s\n", pkg.path, mod.Path, mod.Version)
1601                 if modAddedBy[mod] == nil {
1602                         modAddedBy[mod] = pkg
1603                 }
1604         }
1605
1606         return modAddedBy, nil
1607 }
1608
1609 // pkg locates the *loadPkg for path, creating and queuing it for loading if
1610 // needed, and updates its state to reflect the given flags.
1611 //
1612 // The imports of the returned *loadPkg will be loaded asynchronously in the
1613 // ld.work queue, and its test (if requested) will also be populated once
1614 // imports have been resolved. When ld.work goes idle, all transitive imports of
1615 // the requested package (and its test, if requested) will have been loaded.
1616 func (ld *loader) pkg(ctx context.Context, path string, flags loadPkgFlags) *loadPkg {
1617         if flags.has(pkgImportsLoaded) {
1618                 panic("internal error: (*loader).pkg called with pkgImportsLoaded flag set")
1619         }
1620
1621         pkg := ld.pkgCache.Do(path, func() *loadPkg {
1622                 pkg := &loadPkg{
1623                         path: path,
1624                 }
1625                 ld.applyPkgFlags(ctx, pkg, flags)
1626
1627                 ld.work.Add(func() { ld.load(ctx, pkg) })
1628                 return pkg
1629         })
1630
1631         ld.applyPkgFlags(ctx, pkg, flags)
1632         return pkg
1633 }
1634
1635 // applyPkgFlags updates pkg.flags to set the given flags and propagate the
1636 // (transitive) effects of those flags, possibly loading or enqueueing further
1637 // packages as a result.
1638 func (ld *loader) applyPkgFlags(ctx context.Context, pkg *loadPkg, flags loadPkgFlags) {
1639         if flags == 0 {
1640                 return
1641         }
1642
1643         if flags.has(pkgInAll) && ld.allPatternIsRoot && !pkg.isTest() {
1644                 // This package matches a root pattern by virtue of being in "all".
1645                 flags |= pkgIsRoot
1646         }
1647         if flags.has(pkgIsRoot) {
1648                 flags |= pkgFromRoot
1649         }
1650
1651         old := pkg.flags.update(flags)
1652         new := old | flags
1653         if new == old || !new.has(pkgImportsLoaded) {
1654                 // We either didn't change the state of pkg, or we don't know anything about
1655                 // its dependencies yet. Either way, we can't usefully load its test or
1656                 // update its dependencies.
1657                 return
1658         }
1659
1660         if !pkg.isTest() {
1661                 // Check whether we should add (or update the flags for) a test for pkg.
1662                 // ld.pkgTest is idempotent and extra invocations are inexpensive,
1663                 // so it's ok if we call it more than is strictly necessary.
1664                 wantTest := false
1665                 switch {
1666                 case ld.allPatternIsRoot && MainModules.Contains(pkg.mod.Path):
1667                         // We are loading the "all" pattern, which includes packages imported by
1668                         // tests in the main module. This package is in the main module, so we
1669                         // need to identify the imports of its test even if LoadTests is not set.
1670                         //
1671                         // (We will filter out the extra tests explicitly in computePatternAll.)
1672                         wantTest = true
1673
1674                 case ld.allPatternIsRoot && ld.allClosesOverTests && new.has(pkgInAll):
1675                         // This variant of the "all" pattern includes imports of tests of every
1676                         // package that is itself in "all", and pkg is in "all", so its test is
1677                         // also in "all" (as above).
1678                         wantTest = true
1679
1680                 case ld.LoadTests && new.has(pkgIsRoot):
1681                         // LoadTest explicitly requests tests of “the root packages”.
1682                         wantTest = true
1683                 }
1684
1685                 if wantTest {
1686                         var testFlags loadPkgFlags
1687                         if MainModules.Contains(pkg.mod.Path) || (ld.allClosesOverTests && new.has(pkgInAll)) {
1688                                 // Tests of packages in the main module are in "all", in the sense that
1689                                 // they cause the packages they import to also be in "all". So are tests
1690                                 // of packages in "all" if "all" closes over test dependencies.
1691                                 testFlags |= pkgInAll
1692                         }
1693                         ld.pkgTest(ctx, pkg, testFlags)
1694                 }
1695         }
1696
1697         if new.has(pkgInAll) && !old.has(pkgInAll|pkgImportsLoaded) {
1698                 // We have just marked pkg with pkgInAll, or we have just loaded its
1699                 // imports, or both. Now is the time to propagate pkgInAll to the imports.
1700                 for _, dep := range pkg.imports {
1701                         ld.applyPkgFlags(ctx, dep, pkgInAll)
1702                 }
1703         }
1704
1705         if new.has(pkgFromRoot) && !old.has(pkgFromRoot|pkgImportsLoaded) {
1706                 for _, dep := range pkg.imports {
1707                         ld.applyPkgFlags(ctx, dep, pkgFromRoot)
1708                 }
1709         }
1710 }
1711
1712 // preloadRootModules loads the module requirements needed to identify the
1713 // selected version of each module providing a package in rootPkgs,
1714 // adding new root modules to the module graph if needed.
1715 func (ld *loader) preloadRootModules(ctx context.Context, rootPkgs []string) (changedBuildList bool) {
1716         needc := make(chan map[module.Version]bool, 1)
1717         needc <- map[module.Version]bool{}
1718         for _, path := range rootPkgs {
1719                 path := path
1720                 ld.work.Add(func() {
1721                         // First, try to identify the module containing the package using only roots.
1722                         //
1723                         // If the main module is tidy and the package is in "all" — or if we're
1724                         // lucky — we can identify all of its imports without actually loading the
1725                         // full module graph.
1726                         m, _, _, _, err := importFromModules(ctx, path, ld.requirements, nil, ld.skipImportModFiles)
1727                         if err != nil {
1728                                 var missing *ImportMissingError
1729                                 if errors.As(err, &missing) && ld.ResolveMissingImports {
1730                                         // This package isn't provided by any selected module.
1731                                         // If we can find it, it will be a new root dependency.
1732                                         m, err = queryImport(ctx, path, ld.requirements)
1733                                 }
1734                                 if err != nil {
1735                                         // We couldn't identify the root module containing this package.
1736                                         // Leave it unresolved; we will report it during loading.
1737                                         return
1738                                 }
1739                         }
1740                         if m.Path == "" {
1741                                 // The package is in std or cmd. We don't need to change the root set.
1742                                 return
1743                         }
1744
1745                         v, ok := ld.requirements.rootSelected(m.Path)
1746                         if !ok || v != m.Version {
1747                                 // We found the requested package in m, but m is not a root, so
1748                                 // loadModGraph will not load its requirements. We need to promote the
1749                                 // module to a root to ensure that any other packages this package
1750                                 // imports are resolved from correct dependency versions.
1751                                 //
1752                                 // (This is the “argument invariant” from
1753                                 // https://golang.org/design/36460-lazy-module-loading.)
1754                                 need := <-needc
1755                                 need[m] = true
1756                                 needc <- need
1757                         }
1758                 })
1759         }
1760         <-ld.work.Idle()
1761
1762         need := <-needc
1763         if len(need) == 0 {
1764                 return false // No roots to add.
1765         }
1766
1767         toAdd := make([]module.Version, 0, len(need))
1768         for m := range need {
1769                 toAdd = append(toAdd, m)
1770         }
1771         gover.ModSort(toAdd)
1772
1773         rs, err := updateRoots(ctx, ld.requirements.direct, ld.requirements, nil, toAdd, ld.AssumeRootsImported)
1774         if err != nil {
1775                 // We are missing some root dependency, and for some reason we can't load
1776                 // enough of the module dependency graph to add the missing root. Package
1777                 // loading is doomed to fail, so fail quickly.
1778                 ld.error(err)
1779                 ld.exitIfErrors(ctx)
1780                 return false
1781         }
1782         if reflect.DeepEqual(rs.rootModules, ld.requirements.rootModules) {
1783                 // Something is deeply wrong. resolveMissingImports gave us a non-empty
1784                 // set of modules to add to the graph, but adding those modules had no
1785                 // effect — either they were already in the graph, or updateRoots did not
1786                 // add them as requested.
1787                 panic(fmt.Sprintf("internal error: adding %v to module graph had no effect on root requirements (%v)", toAdd, rs.rootModules))
1788         }
1789
1790         ld.requirements = rs
1791         return true
1792 }
1793
1794 // load loads an individual package.
1795 func (ld *loader) load(ctx context.Context, pkg *loadPkg) {
1796         var mg *ModuleGraph
1797         if ld.requirements.pruning == unpruned {
1798                 var err error
1799                 mg, err = ld.requirements.Graph(ctx)
1800                 if err != nil {
1801                         // We already checked the error from Graph in loadFromRoots and/or
1802                         // updateRequirements, so we ignored the error on purpose and we should
1803                         // keep trying to push past it.
1804                         //
1805                         // However, because mg may be incomplete (and thus may select inaccurate
1806                         // versions), we shouldn't use it to load packages. Instead, we pass a nil
1807                         // *ModuleGraph, which will cause mg to first try loading from only the
1808                         // main module and root dependencies.
1809                         mg = nil
1810                 }
1811         }
1812
1813         var modroot string
1814         pkg.mod, modroot, pkg.dir, pkg.altMods, pkg.err = importFromModules(ctx, pkg.path, ld.requirements, mg, ld.skipImportModFiles)
1815         if pkg.dir == "" {
1816                 return
1817         }
1818         if MainModules.Contains(pkg.mod.Path) {
1819                 // Go ahead and mark pkg as in "all". This provides the invariant that a
1820                 // package that is *only* imported by other packages in "all" is always
1821                 // marked as such before loading its imports.
1822                 //
1823                 // We don't actually rely on that invariant at the moment, but it may
1824                 // improve efficiency somewhat and makes the behavior a bit easier to reason
1825                 // about (by reducing churn on the flag bits of dependencies), and costs
1826                 // essentially nothing (these atomic flag ops are essentially free compared
1827                 // to scanning source code for imports).
1828                 ld.applyPkgFlags(ctx, pkg, pkgInAll)
1829         }
1830         if ld.AllowPackage != nil {
1831                 if err := ld.AllowPackage(ctx, pkg.path, pkg.mod); err != nil {
1832                         pkg.err = err
1833                 }
1834         }
1835
1836         pkg.inStd = (search.IsStandardImportPath(pkg.path) && search.InDir(pkg.dir, cfg.GOROOTsrc) != "")
1837
1838         var imports, testImports []string
1839
1840         if cfg.BuildContext.Compiler == "gccgo" && pkg.inStd {
1841                 // We can't scan standard packages for gccgo.
1842         } else {
1843                 var err error
1844                 imports, testImports, err = scanDir(modroot, pkg.dir, ld.Tags)
1845                 if err != nil {
1846                         pkg.err = err
1847                         return
1848                 }
1849         }
1850
1851         pkg.imports = make([]*loadPkg, 0, len(imports))
1852         var importFlags loadPkgFlags
1853         if pkg.flags.has(pkgInAll) {
1854                 importFlags = pkgInAll
1855         }
1856         for _, path := range imports {
1857                 if pkg.inStd {
1858                         // Imports from packages in "std" and "cmd" should resolve using
1859                         // GOROOT/src/vendor even when "std" is not the main module.
1860                         path = ld.stdVendor(pkg.path, path)
1861                 }
1862                 pkg.imports = append(pkg.imports, ld.pkg(ctx, path, importFlags))
1863         }
1864         pkg.testImports = testImports
1865
1866         ld.applyPkgFlags(ctx, pkg, pkgImportsLoaded)
1867 }
1868
1869 // pkgTest locates the test of pkg, creating it if needed, and updates its state
1870 // to reflect the given flags.
1871 //
1872 // pkgTest requires that the imports of pkg have already been loaded (flagged
1873 // with pkgImportsLoaded).
1874 func (ld *loader) pkgTest(ctx context.Context, pkg *loadPkg, testFlags loadPkgFlags) *loadPkg {
1875         if pkg.isTest() {
1876                 panic("pkgTest called on a test package")
1877         }
1878
1879         createdTest := false
1880         pkg.testOnce.Do(func() {
1881                 pkg.test = &loadPkg{
1882                         path:   pkg.path,
1883                         testOf: pkg,
1884                         mod:    pkg.mod,
1885                         dir:    pkg.dir,
1886                         err:    pkg.err,
1887                         inStd:  pkg.inStd,
1888                 }
1889                 ld.applyPkgFlags(ctx, pkg.test, testFlags)
1890                 createdTest = true
1891         })
1892
1893         test := pkg.test
1894         if createdTest {
1895                 test.imports = make([]*loadPkg, 0, len(pkg.testImports))
1896                 var importFlags loadPkgFlags
1897                 if test.flags.has(pkgInAll) {
1898                         importFlags = pkgInAll
1899                 }
1900                 for _, path := range pkg.testImports {
1901                         if pkg.inStd {
1902                                 path = ld.stdVendor(test.path, path)
1903                         }
1904                         test.imports = append(test.imports, ld.pkg(ctx, path, importFlags))
1905                 }
1906                 pkg.testImports = nil
1907                 ld.applyPkgFlags(ctx, test, pkgImportsLoaded)
1908         } else {
1909                 ld.applyPkgFlags(ctx, test, testFlags)
1910         }
1911
1912         return test
1913 }
1914
1915 // stdVendor returns the canonical import path for the package with the given
1916 // path when imported from the standard-library package at parentPath.
1917 func (ld *loader) stdVendor(parentPath, path string) string {
1918         if search.IsStandardImportPath(path) {
1919                 return path
1920         }
1921
1922         if str.HasPathPrefix(parentPath, "cmd") {
1923                 if !ld.VendorModulesInGOROOTSrc || !MainModules.Contains("cmd") {
1924                         vendorPath := pathpkg.Join("cmd", "vendor", path)
1925
1926                         if _, err := os.Stat(filepath.Join(cfg.GOROOTsrc, filepath.FromSlash(vendorPath))); err == nil {
1927                                 return vendorPath
1928                         }
1929                 }
1930         } else if !ld.VendorModulesInGOROOTSrc || !MainModules.Contains("std") || str.HasPathPrefix(parentPath, "vendor") {
1931                 // If we are outside of the 'std' module, resolve imports from within 'std'
1932                 // to the vendor directory.
1933                 //
1934                 // Do the same for importers beginning with the prefix 'vendor/' even if we
1935                 // are *inside* of the 'std' module: the 'vendor/' packages that resolve
1936                 // globally from GOROOT/src/vendor (and are listed as part of 'go list std')
1937                 // are distinct from the real module dependencies, and cannot import
1938                 // internal packages from the real module.
1939                 //
1940                 // (Note that although the 'vendor/' packages match the 'std' *package*
1941                 // pattern, they are not part of the std *module*, and do not affect
1942                 // 'go mod tidy' and similar module commands when working within std.)
1943                 vendorPath := pathpkg.Join("vendor", path)
1944                 if _, err := os.Stat(filepath.Join(cfg.GOROOTsrc, filepath.FromSlash(vendorPath))); err == nil {
1945                         return vendorPath
1946                 }
1947         }
1948
1949         // Not vendored: resolve from modules.
1950         return path
1951 }
1952
1953 // computePatternAll returns the list of packages matching pattern "all",
1954 // starting with a list of the import paths for the packages in the main module.
1955 func (ld *loader) computePatternAll() (all []string) {
1956         for _, pkg := range ld.pkgs {
1957                 if pkg.flags.has(pkgInAll) && !pkg.isTest() {
1958                         all = append(all, pkg.path)
1959                 }
1960         }
1961         sort.Strings(all)
1962         return all
1963 }
1964
1965 // checkMultiplePaths verifies that a given module path is used as itself
1966 // or as a replacement for another module, but not both at the same time.
1967 //
1968 // (See https://golang.org/issue/26607 and https://golang.org/issue/34650.)
1969 func (ld *loader) checkMultiplePaths() {
1970         mods := ld.requirements.rootModules
1971         if cached := ld.requirements.graph.Load(); cached != nil {
1972                 if mg := cached.mg; mg != nil {
1973                         mods = mg.BuildList()
1974                 }
1975         }
1976
1977         firstPath := map[module.Version]string{}
1978         for _, mod := range mods {
1979                 src := resolveReplacement(mod)
1980                 if prev, ok := firstPath[src]; !ok {
1981                         firstPath[src] = mod.Path
1982                 } else if prev != mod.Path {
1983                         ld.error(fmt.Errorf("%s@%s used for two different module paths (%s and %s)", src.Path, src.Version, prev, mod.Path))
1984                 }
1985         }
1986 }
1987
1988 // checkTidyCompatibility emits an error if any package would be loaded from a
1989 // different module under rs than under ld.requirements.
1990 func (ld *loader) checkTidyCompatibility(ctx context.Context, rs *Requirements, compatVersion string) {
1991         goVersion := rs.GoVersion()
1992         suggestUpgrade := false
1993         suggestEFlag := false
1994         suggestFixes := func() {
1995                 if ld.AllowErrors {
1996                         // The user is explicitly ignoring these errors, so don't bother them with
1997                         // other options.
1998                         return
1999                 }
2000
2001                 // We print directly to os.Stderr because this information is advice about
2002                 // how to fix errors, not actually an error itself.
2003                 // (The actual errors should have been logged already.)
2004
2005                 fmt.Fprintln(os.Stderr)
2006
2007                 goFlag := ""
2008                 if goVersion != MainModules.GoVersion() {
2009                         goFlag = " -go=" + goVersion
2010                 }
2011
2012                 compatFlag := ""
2013                 if compatVersion != gover.Prev(goVersion) {
2014                         compatFlag = " -compat=" + compatVersion
2015                 }
2016                 if suggestUpgrade {
2017                         eDesc := ""
2018                         eFlag := ""
2019                         if suggestEFlag {
2020                                 eDesc = ", leaving some packages unresolved"
2021                                 eFlag = " -e"
2022                         }
2023                         fmt.Fprintf(os.Stderr, "To upgrade to the versions selected by go %s%s:\n\tgo mod tidy%s -go=%s && go mod tidy%s -go=%s%s\n", compatVersion, eDesc, eFlag, compatVersion, eFlag, goVersion, compatFlag)
2024                 } else if suggestEFlag {
2025                         // If some packages are missing but no package is upgraded, then we
2026                         // shouldn't suggest upgrading to the Go 1.16 versions explicitly — that
2027                         // wouldn't actually fix anything for Go 1.16 users, and *would* break
2028                         // something for Go 1.17 users.
2029                         fmt.Fprintf(os.Stderr, "To proceed despite packages unresolved in go %s:\n\tgo mod tidy -e%s%s\n", compatVersion, goFlag, compatFlag)
2030                 }
2031
2032                 fmt.Fprintf(os.Stderr, "If reproducibility with go %s is not needed:\n\tgo mod tidy%s -compat=%s\n", compatVersion, goFlag, goVersion)
2033
2034                 // TODO(#46141): Populate the linked wiki page.
2035                 fmt.Fprintf(os.Stderr, "For other options, see:\n\thttps://golang.org/doc/modules/pruning\n")
2036         }
2037
2038         mg, err := rs.Graph(ctx)
2039         if err != nil {
2040                 ld.error(fmt.Errorf("error loading go %s module graph: %w", compatVersion, err))
2041                 ld.switchIfErrors(ctx)
2042                 suggestFixes()
2043                 ld.exitIfErrors(ctx)
2044                 return
2045         }
2046
2047         // Re-resolve packages in parallel.
2048         //
2049         // We re-resolve each package — rather than just checking versions — to ensure
2050         // that we have fetched module source code (and, importantly, checksums for
2051         // that source code) for all modules that are necessary to ensure that imports
2052         // are unambiguous. That also produces clearer diagnostics, since we can say
2053         // exactly what happened to the package if it became ambiguous or disappeared
2054         // entirely.
2055         //
2056         // We re-resolve the packages in parallel because this process involves disk
2057         // I/O to check for package sources, and because the process of checking for
2058         // ambiguous imports may require us to download additional modules that are
2059         // otherwise pruned out in Go 1.17 — we don't want to block progress on other
2060         // packages while we wait for a single new download.
2061         type mismatch struct {
2062                 mod module.Version
2063                 err error
2064         }
2065         mismatchMu := make(chan map[*loadPkg]mismatch, 1)
2066         mismatchMu <- map[*loadPkg]mismatch{}
2067         for _, pkg := range ld.pkgs {
2068                 if pkg.mod.Path == "" && pkg.err == nil {
2069                         // This package is from the standard library (which does not vary based on
2070                         // the module graph).
2071                         continue
2072                 }
2073
2074                 pkg := pkg
2075                 ld.work.Add(func() {
2076                         mod, _, _, _, err := importFromModules(ctx, pkg.path, rs, mg, ld.skipImportModFiles)
2077                         if mod != pkg.mod {
2078                                 mismatches := <-mismatchMu
2079                                 mismatches[pkg] = mismatch{mod: mod, err: err}
2080                                 mismatchMu <- mismatches
2081                         }
2082                 })
2083         }
2084         <-ld.work.Idle()
2085
2086         mismatches := <-mismatchMu
2087         if len(mismatches) == 0 {
2088                 // Since we're running as part of 'go mod tidy', the roots of the module
2089                 // graph should contain only modules that are relevant to some package in
2090                 // the package graph. We checked every package in the package graph and
2091                 // didn't find any mismatches, so that must mean that all of the roots of
2092                 // the module graph are also consistent.
2093                 //
2094                 // If we're wrong, Go 1.16 in -mod=readonly mode will error out with
2095                 // "updates to go.mod needed", which would be very confusing. So instead,
2096                 // we'll double-check that our reasoning above actually holds — if it
2097                 // doesn't, we'll emit an internal error and hopefully the user will report
2098                 // it as a bug.
2099                 for _, m := range ld.requirements.rootModules {
2100                         if v := mg.Selected(m.Path); v != m.Version {
2101                                 fmt.Fprintln(os.Stderr)
2102                                 base.Fatalf("go: internal error: failed to diagnose selected-version mismatch for module %s: go %s selects %s, but go %s selects %s\n\tPlease report this at https://golang.org/issue.", m.Path, goVersion, m.Version, compatVersion, v)
2103                         }
2104                 }
2105                 return
2106         }
2107
2108         // Iterate over the packages (instead of the mismatches map) to emit errors in
2109         // deterministic order.
2110         for _, pkg := range ld.pkgs {
2111                 mismatch, ok := mismatches[pkg]
2112                 if !ok {
2113                         continue
2114                 }
2115
2116                 if pkg.isTest() {
2117                         // We already did (or will) report an error for the package itself,
2118                         // so don't report a duplicate (and more verbose) error for its test.
2119                         if _, ok := mismatches[pkg.testOf]; !ok {
2120                                 base.Fatalf("go: internal error: mismatch recorded for test %s, but not its non-test package", pkg.path)
2121                         }
2122                         continue
2123                 }
2124
2125                 switch {
2126                 case mismatch.err != nil:
2127                         // pkg resolved successfully, but errors out using the requirements in rs.
2128                         //
2129                         // This could occur because the import is provided by a single root (and
2130                         // is thus unambiguous in a main module with a pruned module graph) and
2131                         // also one or more transitive dependencies (and is ambiguous with an
2132                         // unpruned graph).
2133                         //
2134                         // It could also occur because some transitive dependency upgrades the
2135                         // module that previously provided the package to a version that no
2136                         // longer does, or to a version for which the module source code (but
2137                         // not the go.mod file in isolation) has a checksum error.
2138                         if missing := (*ImportMissingError)(nil); errors.As(mismatch.err, &missing) {
2139                                 selected := module.Version{
2140                                         Path:    pkg.mod.Path,
2141                                         Version: mg.Selected(pkg.mod.Path),
2142                                 }
2143                                 ld.error(fmt.Errorf("%s loaded from %v,\n\tbut go %s would fail to locate it in %s", pkg.stackText(), pkg.mod, compatVersion, selected))
2144                         } else {
2145                                 if ambiguous := (*AmbiguousImportError)(nil); errors.As(mismatch.err, &ambiguous) {
2146                                         // TODO: Is this check needed?
2147                                 }
2148                                 ld.error(fmt.Errorf("%s loaded from %v,\n\tbut go %s would fail to locate it:\n\t%v", pkg.stackText(), pkg.mod, compatVersion, mismatch.err))
2149                         }
2150
2151                         suggestEFlag = true
2152
2153                         // Even if we press ahead with the '-e' flag, the older version will
2154                         // error out in readonly mode if it thinks the go.mod file contains
2155                         // any *explicit* dependency that is not at its selected version,
2156                         // even if that dependency is not relevant to any package being loaded.
2157                         //
2158                         // We check for that condition here. If all of the roots are consistent
2159                         // the '-e' flag suffices, but otherwise we need to suggest an upgrade.
2160                         if !suggestUpgrade {
2161                                 for _, m := range ld.requirements.rootModules {
2162                                         if v := mg.Selected(m.Path); v != m.Version {
2163                                                 suggestUpgrade = true
2164                                                 break
2165                                         }
2166                                 }
2167                         }
2168
2169                 case pkg.err != nil:
2170                         // pkg had an error in with a pruned module graph (presumably suppressed
2171                         // with the -e flag), but the error went away using an unpruned graph.
2172                         //
2173                         // This is possible, if, say, the import is unresolved in the pruned graph
2174                         // (because the "latest" version of each candidate module either is
2175                         // unavailable or does not contain the package), but is resolved in the
2176                         // unpruned graph due to a newer-than-latest dependency that is normally
2177                         // pruned out.
2178                         //
2179                         // This could also occur if the source code for the module providing the
2180                         // package in the pruned graph has a checksum error, but the unpruned
2181                         // graph upgrades that module to a version with a correct checksum.
2182                         //
2183                         // pkg.err should have already been logged elsewhere — along with a
2184                         // stack trace — so log only the import path and non-error info here.
2185                         suggestUpgrade = true
2186                         ld.error(fmt.Errorf("%s failed to load from any module,\n\tbut go %s would load it from %v", pkg.path, compatVersion, mismatch.mod))
2187
2188                 case pkg.mod != mismatch.mod:
2189                         // The package is loaded successfully by both Go versions, but from a
2190                         // different module in each. This could lead to subtle (and perhaps even
2191                         // unnoticed!) variations in behavior between builds with different
2192                         // toolchains.
2193                         suggestUpgrade = true
2194                         ld.error(fmt.Errorf("%s loaded from %v,\n\tbut go %s would select %v\n", pkg.stackText(), pkg.mod, compatVersion, mismatch.mod.Version))
2195
2196                 default:
2197                         base.Fatalf("go: internal error: mismatch recorded for package %s, but no differences found", pkg.path)
2198                 }
2199         }
2200
2201         ld.switchIfErrors(ctx)
2202         suggestFixes()
2203         ld.exitIfErrors(ctx)
2204 }
2205
2206 // scanDir is like imports.ScanDir but elides known magic imports from the list,
2207 // so that we do not go looking for packages that don't really exist.
2208 //
2209 // The standard magic import is "C", for cgo.
2210 //
2211 // The only other known magic imports are appengine and appengine/*.
2212 // These are so old that they predate "go get" and did not use URL-like paths.
2213 // Most code today now uses google.golang.org/appengine instead,
2214 // but not all code has been so updated. When we mostly ignore build tags
2215 // during "go vendor", we look into "// +build appengine" files and
2216 // may see these legacy imports. We drop them so that the module
2217 // search does not look for modules to try to satisfy them.
2218 func scanDir(modroot string, dir string, tags map[string]bool) (imports_, testImports []string, err error) {
2219         if ip, mierr := modindex.GetPackage(modroot, dir); mierr == nil {
2220                 imports_, testImports, err = ip.ScanDir(tags)
2221                 goto Happy
2222         } else if !errors.Is(mierr, modindex.ErrNotIndexed) {
2223                 return nil, nil, mierr
2224         }
2225
2226         imports_, testImports, err = imports.ScanDir(dir, tags)
2227 Happy:
2228
2229         filter := func(x []string) []string {
2230                 w := 0
2231                 for _, pkg := range x {
2232                         if pkg != "C" && pkg != "appengine" && !strings.HasPrefix(pkg, "appengine/") &&
2233                                 pkg != "appengine_internal" && !strings.HasPrefix(pkg, "appengine_internal/") {
2234                                 x[w] = pkg
2235                                 w++
2236                         }
2237                 }
2238                 return x[:w]
2239         }
2240
2241         return filter(imports_), filter(testImports), err
2242 }
2243
2244 // buildStacks computes minimal import stacks for each package,
2245 // for use in error messages. When it completes, packages that
2246 // are part of the original root set have pkg.stack == nil,
2247 // and other packages have pkg.stack pointing at the next
2248 // package up the import stack in their minimal chain.
2249 // As a side effect, buildStacks also constructs ld.pkgs,
2250 // the list of all packages loaded.
2251 func (ld *loader) buildStacks() {
2252         if len(ld.pkgs) > 0 {
2253                 panic("buildStacks")
2254         }
2255         for _, pkg := range ld.roots {
2256                 pkg.stack = pkg // sentinel to avoid processing in next loop
2257                 ld.pkgs = append(ld.pkgs, pkg)
2258         }
2259         for i := 0; i < len(ld.pkgs); i++ { // not range: appending to ld.pkgs in loop
2260                 pkg := ld.pkgs[i]
2261                 for _, next := range pkg.imports {
2262                         if next.stack == nil {
2263                                 next.stack = pkg
2264                                 ld.pkgs = append(ld.pkgs, next)
2265                         }
2266                 }
2267                 if next := pkg.test; next != nil && next.stack == nil {
2268                         next.stack = pkg
2269                         ld.pkgs = append(ld.pkgs, next)
2270                 }
2271         }
2272         for _, pkg := range ld.roots {
2273                 pkg.stack = nil
2274         }
2275 }
2276
2277 // stackText builds the import stack text to use when
2278 // reporting an error in pkg. It has the general form
2279 //
2280 //      root imports
2281 //              other imports
2282 //              other2 tested by
2283 //              other2.test imports
2284 //              pkg
2285 func (pkg *loadPkg) stackText() string {
2286         var stack []*loadPkg
2287         for p := pkg; p != nil; p = p.stack {
2288                 stack = append(stack, p)
2289         }
2290
2291         var buf strings.Builder
2292         for i := len(stack) - 1; i >= 0; i-- {
2293                 p := stack[i]
2294                 fmt.Fprint(&buf, p.path)
2295                 if p.testOf != nil {
2296                         fmt.Fprint(&buf, ".test")
2297                 }
2298                 if i > 0 {
2299                         if stack[i-1].testOf == p {
2300                                 fmt.Fprint(&buf, " tested by\n\t")
2301                         } else {
2302                                 fmt.Fprint(&buf, " imports\n\t")
2303                         }
2304                 }
2305         }
2306         return buf.String()
2307 }
2308
2309 // why returns the text to use in "go mod why" output about the given package.
2310 // It is less ornate than the stackText but contains the same information.
2311 func (pkg *loadPkg) why() string {
2312         var buf strings.Builder
2313         var stack []*loadPkg
2314         for p := pkg; p != nil; p = p.stack {
2315                 stack = append(stack, p)
2316         }
2317
2318         for i := len(stack) - 1; i >= 0; i-- {
2319                 p := stack[i]
2320                 if p.testOf != nil {
2321                         fmt.Fprintf(&buf, "%s.test\n", p.testOf.path)
2322                 } else {
2323                         fmt.Fprintf(&buf, "%s\n", p.path)
2324                 }
2325         }
2326         return buf.String()
2327 }
2328
2329 // Why returns the "go mod why" output stanza for the given package,
2330 // without the leading # comment.
2331 // The package graph must have been loaded already, usually by LoadPackages.
2332 // If there is no reason for the package to be in the current build,
2333 // Why returns an empty string.
2334 func Why(path string) string {
2335         pkg, ok := loaded.pkgCache.Get(path)
2336         if !ok {
2337                 return ""
2338         }
2339         return pkg.why()
2340 }
2341
2342 // WhyDepth returns the number of steps in the Why listing.
2343 // If there is no reason for the package to be in the current build,
2344 // WhyDepth returns 0.
2345 func WhyDepth(path string) int {
2346         n := 0
2347         pkg, _ := loaded.pkgCache.Get(path)
2348         for p := pkg; p != nil; p = p.stack {
2349                 n++
2350         }
2351         return n
2352 }