]> Cypherpunks.ru repositories - gostls13.git/blob - src/runtime/proc.go
7ed30680630f89252860e2b954ac273d7a53f10d
[gostls13.git] / src / runtime / proc.go
1 // Copyright 2014 The Go Authors. All rights reserved.
2 // Use of this source code is governed by a BSD-style
3 // license that can be found in the LICENSE file.
4
5 package runtime
6
7 import (
8         "internal/abi"
9         "internal/cpu"
10         "internal/goarch"
11         "runtime/internal/atomic"
12         "runtime/internal/sys"
13         "unsafe"
14 )
15
16 // set using cmd/go/internal/modload.ModInfoProg
17 var modinfo string
18
19 // Goroutine scheduler
20 // The scheduler's job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.
21 //
22 // The main concepts are:
23 // G - goroutine.
24 // M - worker thread, or machine.
25 // P - processor, a resource that is required to execute Go code.
26 //     M must have an associated P to execute Go code, however it can be
27 //     blocked or in a syscall w/o an associated P.
28 //
29 // Design doc at https://golang.org/s/go11sched.
30
31 // Worker thread parking/unparking.
32 // We need to balance between keeping enough running worker threads to utilize
33 // available hardware parallelism and parking excessive running worker threads
34 // to conserve CPU resources and power. This is not simple for two reasons:
35 // (1) scheduler state is intentionally distributed (in particular, per-P work
36 // queues), so it is not possible to compute global predicates on fast paths;
37 // (2) for optimal thread management we would need to know the future (don't park
38 // a worker thread when a new goroutine will be readied in near future).
39 //
40 // Three rejected approaches that would work badly:
41 // 1. Centralize all scheduler state (would inhibit scalability).
42 // 2. Direct goroutine handoff. That is, when we ready a new goroutine and there
43 //    is a spare P, unpark a thread and handoff it the thread and the goroutine.
44 //    This would lead to thread state thrashing, as the thread that readied the
45 //    goroutine can be out of work the very next moment, we will need to park it.
46 //    Also, it would destroy locality of computation as we want to preserve
47 //    dependent goroutines on the same thread; and introduce additional latency.
48 // 3. Unpark an additional thread whenever we ready a goroutine and there is an
49 //    idle P, but don't do handoff. This would lead to excessive thread parking/
50 //    unparking as the additional threads will instantly park without discovering
51 //    any work to do.
52 //
53 // The current approach:
54 //
55 // This approach applies to three primary sources of potential work: readying a
56 // goroutine, new/modified-earlier timers, and idle-priority GC. See below for
57 // additional details.
58 //
59 // We unpark an additional thread when we submit work if (this is wakep()):
60 // 1. There is an idle P, and
61 // 2. There are no "spinning" worker threads.
62 //
63 // A worker thread is considered spinning if it is out of local work and did
64 // not find work in the global run queue or netpoller; the spinning state is
65 // denoted in m.spinning and in sched.nmspinning. Threads unparked this way are
66 // also considered spinning; we don't do goroutine handoff so such threads are
67 // out of work initially. Spinning threads spin on looking for work in per-P
68 // run queues and timer heaps or from the GC before parking. If a spinning
69 // thread finds work it takes itself out of the spinning state and proceeds to
70 // execution. If it does not find work it takes itself out of the spinning
71 // state and then parks.
72 //
73 // If there is at least one spinning thread (sched.nmspinning>1), we don't
74 // unpark new threads when submitting work. To compensate for that, if the last
75 // spinning thread finds work and stops spinning, it must unpark a new spinning
76 // thread. This approach smooths out unjustified spikes of thread unparking,
77 // but at the same time guarantees eventual maximal CPU parallelism
78 // utilization.
79 //
80 // The main implementation complication is that we need to be very careful
81 // during spinning->non-spinning thread transition. This transition can race
82 // with submission of new work, and either one part or another needs to unpark
83 // another worker thread. If they both fail to do that, we can end up with
84 // semi-persistent CPU underutilization.
85 //
86 // The general pattern for submission is:
87 // 1. Submit work to the local or global run queue, timer heap, or GC state.
88 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
89 // 3. Check sched.nmspinning.
90 //
91 // The general pattern for spinning->non-spinning transition is:
92 // 1. Decrement nmspinning.
93 // 2. #StoreLoad-style memory barrier.
94 // 3. Check all per-P work queues and GC for new work.
95 //
96 // Note that all this complexity does not apply to global run queue as we are
97 // not sloppy about thread unparking when submitting to global queue. Also see
98 // comments for nmspinning manipulation.
99 //
100 // How these different sources of work behave varies, though it doesn't affect
101 // the synchronization approach:
102 // * Ready goroutine: this is an obvious source of work; the goroutine is
103 //   immediately ready and must run on some thread eventually.
104 // * New/modified-earlier timer: The current timer implementation (see time.go)
105 //   uses netpoll in a thread with no work available to wait for the soonest
106 //   timer. If there is no thread waiting, we want a new spinning thread to go
107 //   wait.
108 // * Idle-priority GC: The GC wakes a stopped idle thread to contribute to
109 //   background GC work (note: currently disabled per golang.org/issue/19112).
110 //   Also see golang.org/issue/44313, as this should be extended to all GC
111 //   workers.
112
113 var (
114         m0           m
115         g0           g
116         mcache0      *mcache
117         raceprocctx0 uintptr
118         raceFiniLock mutex
119 )
120
121 // This slice records the initializing tasks that need to be
122 // done to start up the runtime. It is built by the linker.
123 var runtime_inittasks []*initTask
124
125 // main_init_done is a signal used by cgocallbackg that initialization
126 // has been completed. It is made before _cgo_notify_runtime_init_done,
127 // so all cgo calls can rely on it existing. When main_init is complete,
128 // it is closed, meaning cgocallbackg can reliably receive from it.
129 var main_init_done chan bool
130
131 //go:linkname main_main main.main
132 func main_main()
133
134 // mainStarted indicates that the main M has started.
135 var mainStarted bool
136
137 // runtimeInitTime is the nanotime() at which the runtime started.
138 var runtimeInitTime int64
139
140 // Value to use for signal mask for newly created M's.
141 var initSigmask sigset
142
143 // The main goroutine.
144 func main() {
145         mp := getg().m
146
147         // Racectx of m0->g0 is used only as the parent of the main goroutine.
148         // It must not be used for anything else.
149         mp.g0.racectx = 0
150
151         // Max stack size is 1 GB on 64-bit, 250 MB on 32-bit.
152         // Using decimal instead of binary GB and MB because
153         // they look nicer in the stack overflow failure message.
154         if goarch.PtrSize == 8 {
155                 maxstacksize = 1000000000
156         } else {
157                 maxstacksize = 250000000
158         }
159
160         // An upper limit for max stack size. Used to avoid random crashes
161         // after calling SetMaxStack and trying to allocate a stack that is too big,
162         // since stackalloc works with 32-bit sizes.
163         maxstackceiling = 2 * maxstacksize
164
165         // Allow newproc to start new Ms.
166         mainStarted = true
167
168         if GOARCH != "wasm" { // no threads on wasm yet, so no sysmon
169                 systemstack(func() {
170                         newm(sysmon, nil, -1)
171                 })
172         }
173
174         // Lock the main goroutine onto this, the main OS thread,
175         // during initialization. Most programs won't care, but a few
176         // do require certain calls to be made by the main thread.
177         // Those can arrange for main.main to run in the main thread
178         // by calling runtime.LockOSThread during initialization
179         // to preserve the lock.
180         lockOSThread()
181
182         if mp != &m0 {
183                 throw("runtime.main not on m0")
184         }
185
186         // Record when the world started.
187         // Must be before doInit for tracing init.
188         runtimeInitTime = nanotime()
189         if runtimeInitTime == 0 {
190                 throw("nanotime returning zero")
191         }
192
193         if debug.inittrace != 0 {
194                 inittrace.id = getg().goid
195                 inittrace.active = true
196         }
197
198         doInit(runtime_inittasks) // Must be before defer.
199
200         // Defer unlock so that runtime.Goexit during init does the unlock too.
201         needUnlock := true
202         defer func() {
203                 if needUnlock {
204                         unlockOSThread()
205                 }
206         }()
207
208         gcenable()
209
210         main_init_done = make(chan bool)
211         if iscgo {
212                 if _cgo_pthread_key_created == nil {
213                         throw("_cgo_pthread_key_created missing")
214                 }
215
216                 if _cgo_thread_start == nil {
217                         throw("_cgo_thread_start missing")
218                 }
219                 if GOOS != "windows" {
220                         if _cgo_setenv == nil {
221                                 throw("_cgo_setenv missing")
222                         }
223                         if _cgo_unsetenv == nil {
224                                 throw("_cgo_unsetenv missing")
225                         }
226                 }
227                 if _cgo_notify_runtime_init_done == nil {
228                         throw("_cgo_notify_runtime_init_done missing")
229                 }
230
231                 // Set the x_crosscall2_ptr C function pointer variable point to crosscall2.
232                 if set_crosscall2 == nil {
233                         throw("set_crosscall2 missing")
234                 }
235                 set_crosscall2()
236
237                 // Start the template thread in case we enter Go from
238                 // a C-created thread and need to create a new thread.
239                 startTemplateThread()
240                 cgocall(_cgo_notify_runtime_init_done, nil)
241         }
242
243         // Run the initializing tasks. Depending on build mode this
244         // list can arrive a few different ways, but it will always
245         // contain the init tasks computed by the linker for all the
246         // packages in the program (excluding those added at runtime
247         // by package plugin). Run through the modules in dependency
248         // order (the order they are initialized by the dynamic
249         // loader, i.e. they are added to the moduledata linked list).
250         for m := &firstmoduledata; m != nil; m = m.next {
251                 doInit(m.inittasks)
252         }
253
254         // Disable init tracing after main init done to avoid overhead
255         // of collecting statistics in malloc and newproc
256         inittrace.active = false
257
258         close(main_init_done)
259
260         needUnlock = false
261         unlockOSThread()
262
263         if isarchive || islibrary {
264                 // A program compiled with -buildmode=c-archive or c-shared
265                 // has a main, but it is not executed.
266                 return
267         }
268         fn := main_main // make an indirect call, as the linker doesn't know the address of the main package when laying down the runtime
269         fn()
270         if raceenabled {
271                 runExitHooks(0) // run hooks now, since racefini does not return
272                 racefini()
273         }
274
275         // Make racy client program work: if panicking on
276         // another goroutine at the same time as main returns,
277         // let the other goroutine finish printing the panic trace.
278         // Once it does, it will exit. See issues 3934 and 20018.
279         if runningPanicDefers.Load() != 0 {
280                 // Running deferred functions should not take long.
281                 for c := 0; c < 1000; c++ {
282                         if runningPanicDefers.Load() == 0 {
283                                 break
284                         }
285                         Gosched()
286                 }
287         }
288         if panicking.Load() != 0 {
289                 gopark(nil, nil, waitReasonPanicWait, traceBlockForever, 1)
290         }
291         runExitHooks(0)
292
293         exit(0)
294         for {
295                 var x *int32
296                 *x = 0
297         }
298 }
299
300 // os_beforeExit is called from os.Exit(0).
301 //
302 //go:linkname os_beforeExit os.runtime_beforeExit
303 func os_beforeExit(exitCode int) {
304         runExitHooks(exitCode)
305         if exitCode == 0 && raceenabled {
306                 racefini()
307         }
308 }
309
310 // start forcegc helper goroutine
311 func init() {
312         go forcegchelper()
313 }
314
315 func forcegchelper() {
316         forcegc.g = getg()
317         lockInit(&forcegc.lock, lockRankForcegc)
318         for {
319                 lock(&forcegc.lock)
320                 if forcegc.idle.Load() {
321                         throw("forcegc: phase error")
322                 }
323                 forcegc.idle.Store(true)
324                 goparkunlock(&forcegc.lock, waitReasonForceGCIdle, traceBlockSystemGoroutine, 1)
325                 // this goroutine is explicitly resumed by sysmon
326                 if debug.gctrace > 0 {
327                         println("GC forced")
328                 }
329                 // Time-triggered, fully concurrent.
330                 gcStart(gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: nanotime()})
331         }
332 }
333
334 // Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not
335 // suspend the current goroutine, so execution resumes automatically.
336 //
337 //go:nosplit
338 func Gosched() {
339         checkTimeouts()
340         mcall(gosched_m)
341 }
342
343 // goschedguarded yields the processor like gosched, but also checks
344 // for forbidden states and opts out of the yield in those cases.
345 //
346 //go:nosplit
347 func goschedguarded() {
348         mcall(goschedguarded_m)
349 }
350
351 // goschedIfBusy yields the processor like gosched, but only does so if
352 // there are no idle Ps or if we're on the only P and there's nothing in
353 // the run queue. In both cases, there is freely available idle time.
354 //
355 //go:nosplit
356 func goschedIfBusy() {
357         gp := getg()
358         // Call gosched if gp.preempt is set; we may be in a tight loop that
359         // doesn't otherwise yield.
360         if !gp.preempt && sched.npidle.Load() > 0 {
361                 return
362         }
363         mcall(gosched_m)
364 }
365
366 // Puts the current goroutine into a waiting state and calls unlockf on the
367 // system stack.
368 //
369 // If unlockf returns false, the goroutine is resumed.
370 //
371 // unlockf must not access this G's stack, as it may be moved between
372 // the call to gopark and the call to unlockf.
373 //
374 // Note that because unlockf is called after putting the G into a waiting
375 // state, the G may have already been readied by the time unlockf is called
376 // unless there is external synchronization preventing the G from being
377 // readied. If unlockf returns false, it must guarantee that the G cannot be
378 // externally readied.
379 //
380 // Reason explains why the goroutine has been parked. It is displayed in stack
381 // traces and heap dumps. Reasons should be unique and descriptive. Do not
382 // re-use reasons, add new ones.
383 func gopark(unlockf func(*g, unsafe.Pointer) bool, lock unsafe.Pointer, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
384         if reason != waitReasonSleep {
385                 checkTimeouts() // timeouts may expire while two goroutines keep the scheduler busy
386         }
387         mp := acquirem()
388         gp := mp.curg
389         status := readgstatus(gp)
390         if status != _Grunning && status != _Gscanrunning {
391                 throw("gopark: bad g status")
392         }
393         mp.waitlock = lock
394         mp.waitunlockf = unlockf
395         gp.waitreason = reason
396         mp.waitTraceBlockReason = traceReason
397         mp.waitTraceSkip = traceskip
398         releasem(mp)
399         // can't do anything that might move the G between Ms here.
400         mcall(park_m)
401 }
402
403 // Puts the current goroutine into a waiting state and unlocks the lock.
404 // The goroutine can be made runnable again by calling goready(gp).
405 func goparkunlock(lock *mutex, reason waitReason, traceReason traceBlockReason, traceskip int) {
406         gopark(parkunlock_c, unsafe.Pointer(lock), reason, traceReason, traceskip)
407 }
408
409 func goready(gp *g, traceskip int) {
410         systemstack(func() {
411                 ready(gp, traceskip, true)
412         })
413 }
414
415 //go:nosplit
416 func acquireSudog() *sudog {
417         // Delicate dance: the semaphore implementation calls
418         // acquireSudog, acquireSudog calls new(sudog),
419         // new calls malloc, malloc can call the garbage collector,
420         // and the garbage collector calls the semaphore implementation
421         // in stopTheWorld.
422         // Break the cycle by doing acquirem/releasem around new(sudog).
423         // The acquirem/releasem increments m.locks during new(sudog),
424         // which keeps the garbage collector from being invoked.
425         mp := acquirem()
426         pp := mp.p.ptr()
427         if len(pp.sudogcache) == 0 {
428                 lock(&sched.sudoglock)
429                 // First, try to grab a batch from central cache.
430                 for len(pp.sudogcache) < cap(pp.sudogcache)/2 && sched.sudogcache != nil {
431                         s := sched.sudogcache
432                         sched.sudogcache = s.next
433                         s.next = nil
434                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
435                 }
436                 unlock(&sched.sudoglock)
437                 // If the central cache is empty, allocate a new one.
438                 if len(pp.sudogcache) == 0 {
439                         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, new(sudog))
440                 }
441         }
442         n := len(pp.sudogcache)
443         s := pp.sudogcache[n-1]
444         pp.sudogcache[n-1] = nil
445         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
446         if s.elem != nil {
447                 throw("acquireSudog: found s.elem != nil in cache")
448         }
449         releasem(mp)
450         return s
451 }
452
453 //go:nosplit
454 func releaseSudog(s *sudog) {
455         if s.elem != nil {
456                 throw("runtime: sudog with non-nil elem")
457         }
458         if s.isSelect {
459                 throw("runtime: sudog with non-false isSelect")
460         }
461         if s.next != nil {
462                 throw("runtime: sudog with non-nil next")
463         }
464         if s.prev != nil {
465                 throw("runtime: sudog with non-nil prev")
466         }
467         if s.waitlink != nil {
468                 throw("runtime: sudog with non-nil waitlink")
469         }
470         if s.c != nil {
471                 throw("runtime: sudog with non-nil c")
472         }
473         gp := getg()
474         if gp.param != nil {
475                 throw("runtime: releaseSudog with non-nil gp.param")
476         }
477         mp := acquirem() // avoid rescheduling to another P
478         pp := mp.p.ptr()
479         if len(pp.sudogcache) == cap(pp.sudogcache) {
480                 // Transfer half of local cache to the central cache.
481                 var first, last *sudog
482                 for len(pp.sudogcache) > cap(pp.sudogcache)/2 {
483                         n := len(pp.sudogcache)
484                         p := pp.sudogcache[n-1]
485                         pp.sudogcache[n-1] = nil
486                         pp.sudogcache = pp.sudogcache[:n-1]
487                         if first == nil {
488                                 first = p
489                         } else {
490                                 last.next = p
491                         }
492                         last = p
493                 }
494                 lock(&sched.sudoglock)
495                 last.next = sched.sudogcache
496                 sched.sudogcache = first
497                 unlock(&sched.sudoglock)
498         }
499         pp.sudogcache = append(pp.sudogcache, s)
500         releasem(mp)
501 }
502
503 // called from assembly.
504 func badmcall(fn func(*g)) {
505         throw("runtime: mcall called on m->g0 stack")
506 }
507
508 func badmcall2(fn func(*g)) {
509         throw("runtime: mcall function returned")
510 }
511
512 func badreflectcall() {
513         panic(plainError("arg size to reflect.call more than 1GB"))
514 }
515
516 //go:nosplit
517 //go:nowritebarrierrec
518 func badmorestackg0() {
519         if !crashStackImplemented {
520                 writeErrStr("fatal: morestack on g0\n")
521                 return
522         }
523
524         g := getg()
525         switchToCrashStack(func() {
526                 print("runtime: morestack on g0, stack [", hex(g.stack.lo), " ", hex(g.stack.hi), "], sp=", hex(g.sched.sp), ", called from\n")
527                 g.m.traceback = 2 // include pc and sp in stack trace
528                 traceback1(g.sched.pc, g.sched.sp, g.sched.lr, g, 0)
529                 print("\n")
530
531                 throw("morestack on g0")
532         })
533 }
534
535 //go:nosplit
536 //go:nowritebarrierrec
537 func badmorestackgsignal() {
538         writeErrStr("fatal: morestack on gsignal\n")
539 }
540
541 //go:nosplit
542 func badctxt() {
543         throw("ctxt != 0")
544 }
545
546 // gcrash is a fake g that can be used when crashing due to bad
547 // stack conditions.
548 var gcrash g
549
550 var crashingG atomic.Pointer[g]
551
552 // Switch to crashstack and call fn, with special handling of
553 // concurrent and recursive cases.
554 //
555 // Nosplit as it is called in a bad stack condition (we know
556 // morestack would fail).
557 //
558 //go:nosplit
559 //go:nowritebarrierrec
560 func switchToCrashStack(fn func()) {
561         me := getg()
562         if crashingG.CompareAndSwapNoWB(nil, me) {
563                 switchToCrashStack0(fn) // should never return
564                 abort()
565         }
566         if crashingG.Load() == me {
567                 // recursive crashing. too bad.
568                 writeErrStr("fatal: recursive switchToCrashStack\n")
569                 abort()
570         }
571         // Another g is crashing. Give it some time, hopefully it will finish traceback.
572         usleep_no_g(100)
573         writeErrStr("fatal: concurrent switchToCrashStack\n")
574         abort()
575 }
576
577 const crashStackImplemented = GOARCH == "amd64" || GOARCH == "arm64" || GOARCH == "mips64" || GOARCH == "mips64le" || GOARCH == "riscv64"
578
579 //go:noescape
580 func switchToCrashStack0(fn func()) // in assembly
581
582 func lockedOSThread() bool {
583         gp := getg()
584         return gp.lockedm != 0 && gp.m.lockedg != 0
585 }
586
587 var (
588         // allgs contains all Gs ever created (including dead Gs), and thus
589         // never shrinks.
590         //
591         // Access via the slice is protected by allglock or stop-the-world.
592         // Readers that cannot take the lock may (carefully!) use the atomic
593         // variables below.
594         allglock mutex
595         allgs    []*g
596
597         // allglen and allgptr are atomic variables that contain len(allgs) and
598         // &allgs[0] respectively. Proper ordering depends on totally-ordered
599         // loads and stores. Writes are protected by allglock.
600         //
601         // allgptr is updated before allglen. Readers should read allglen
602         // before allgptr to ensure that allglen is always <= len(allgptr). New
603         // Gs appended during the race can be missed. For a consistent view of
604         // all Gs, allglock must be held.
605         //
606         // allgptr copies should always be stored as a concrete type or
607         // unsafe.Pointer, not uintptr, to ensure that GC can still reach it
608         // even if it points to a stale array.
609         allglen uintptr
610         allgptr **g
611 )
612
613 func allgadd(gp *g) {
614         if readgstatus(gp) == _Gidle {
615                 throw("allgadd: bad status Gidle")
616         }
617
618         lock(&allglock)
619         allgs = append(allgs, gp)
620         if &allgs[0] != allgptr {
621                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allgptr), unsafe.Pointer(&allgs[0]))
622         }
623         atomic.Storeuintptr(&allglen, uintptr(len(allgs)))
624         unlock(&allglock)
625 }
626
627 // allGsSnapshot returns a snapshot of the slice of all Gs.
628 //
629 // The world must be stopped or allglock must be held.
630 func allGsSnapshot() []*g {
631         assertWorldStoppedOrLockHeld(&allglock)
632
633         // Because the world is stopped or allglock is held, allgadd
634         // cannot happen concurrently with this. allgs grows
635         // monotonically and existing entries never change, so we can
636         // simply return a copy of the slice header. For added safety,
637         // we trim everything past len because that can still change.
638         return allgs[:len(allgs):len(allgs)]
639 }
640
641 // atomicAllG returns &allgs[0] and len(allgs) for use with atomicAllGIndex.
642 func atomicAllG() (**g, uintptr) {
643         length := atomic.Loaduintptr(&allglen)
644         ptr := (**g)(atomic.Loadp(unsafe.Pointer(&allgptr)))
645         return ptr, length
646 }
647
648 // atomicAllGIndex returns ptr[i] with the allgptr returned from atomicAllG.
649 func atomicAllGIndex(ptr **g, i uintptr) *g {
650         return *(**g)(add(unsafe.Pointer(ptr), i*goarch.PtrSize))
651 }
652
653 // forEachG calls fn on every G from allgs.
654 //
655 // forEachG takes a lock to exclude concurrent addition of new Gs.
656 func forEachG(fn func(gp *g)) {
657         lock(&allglock)
658         for _, gp := range allgs {
659                 fn(gp)
660         }
661         unlock(&allglock)
662 }
663
664 // forEachGRace calls fn on every G from allgs.
665 //
666 // forEachGRace avoids locking, but does not exclude addition of new Gs during
667 // execution, which may be missed.
668 func forEachGRace(fn func(gp *g)) {
669         ptr, length := atomicAllG()
670         for i := uintptr(0); i < length; i++ {
671                 gp := atomicAllGIndex(ptr, i)
672                 fn(gp)
673         }
674         return
675 }
676
677 const (
678         // Number of goroutine ids to grab from sched.goidgen to local per-P cache at once.
679         // 16 seems to provide enough amortization, but other than that it's mostly arbitrary number.
680         _GoidCacheBatch = 16
681 )
682
683 // cpuinit sets up CPU feature flags and calls internal/cpu.Initialize. env should be the complete
684 // value of the GODEBUG environment variable.
685 func cpuinit(env string) {
686         switch GOOS {
687         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
688                 cpu.DebugOptions = true
689         }
690         cpu.Initialize(env)
691
692         // Support cpu feature variables are used in code generated by the compiler
693         // to guard execution of instructions that can not be assumed to be always supported.
694         switch GOARCH {
695         case "386", "amd64":
696                 x86HasPOPCNT = cpu.X86.HasPOPCNT
697                 x86HasSSE41 = cpu.X86.HasSSE41
698                 x86HasFMA = cpu.X86.HasFMA
699
700         case "arm":
701                 armHasVFPv4 = cpu.ARM.HasVFPv4
702
703         case "arm64":
704                 arm64HasATOMICS = cpu.ARM64.HasATOMICS
705         }
706 }
707
708 // getGodebugEarly extracts the environment variable GODEBUG from the environment on
709 // Unix-like operating systems and returns it. This function exists to extract GODEBUG
710 // early before much of the runtime is initialized.
711 func getGodebugEarly() string {
712         const prefix = "GODEBUG="
713         var env string
714         switch GOOS {
715         case "aix", "darwin", "ios", "dragonfly", "freebsd", "netbsd", "openbsd", "illumos", "solaris", "linux":
716                 // Similar to goenv_unix but extracts the environment value for
717                 // GODEBUG directly.
718                 // TODO(moehrmann): remove when general goenvs() can be called before cpuinit()
719                 n := int32(0)
720                 for argv_index(argv, argc+1+n) != nil {
721                         n++
722                 }
723
724                 for i := int32(0); i < n; i++ {
725                         p := argv_index(argv, argc+1+i)
726                         s := unsafe.String(p, findnull(p))
727
728                         if hasPrefix(s, prefix) {
729                                 env = gostring(p)[len(prefix):]
730                                 break
731                         }
732                 }
733         }
734         return env
735 }
736
737 // The bootstrap sequence is:
738 //
739 //      call osinit
740 //      call schedinit
741 //      make & queue new G
742 //      call runtime·mstart
743 //
744 // The new G calls runtime·main.
745 func schedinit() {
746         lockInit(&sched.lock, lockRankSched)
747         lockInit(&sched.sysmonlock, lockRankSysmon)
748         lockInit(&sched.deferlock, lockRankDefer)
749         lockInit(&sched.sudoglock, lockRankSudog)
750         lockInit(&deadlock, lockRankDeadlock)
751         lockInit(&paniclk, lockRankPanic)
752         lockInit(&allglock, lockRankAllg)
753         lockInit(&allpLock, lockRankAllp)
754         lockInit(&reflectOffs.lock, lockRankReflectOffs)
755         lockInit(&finlock, lockRankFin)
756         lockInit(&cpuprof.lock, lockRankCpuprof)
757         traceLockInit()
758         // Enforce that this lock is always a leaf lock.
759         // All of this lock's critical sections should be
760         // extremely short.
761         lockInit(&memstats.heapStats.noPLock, lockRankLeafRank)
762
763         // raceinit must be the first call to race detector.
764         // In particular, it must be done before mallocinit below calls racemapshadow.
765         gp := getg()
766         if raceenabled {
767                 gp.racectx, raceprocctx0 = raceinit()
768         }
769
770         sched.maxmcount = 10000
771
772         // The world starts stopped.
773         worldStopped()
774
775         moduledataverify()
776         stackinit()
777         mallocinit()
778         godebug := getGodebugEarly()
779         initPageTrace(godebug) // must run after mallocinit but before anything allocates
780         cpuinit(godebug)       // must run before alginit
781         alginit()              // maps, hash, fastrand must not be used before this call
782         fastrandinit()         // must run before mcommoninit
783         mcommoninit(gp.m, -1)
784         modulesinit()   // provides activeModules
785         typelinksinit() // uses maps, activeModules
786         itabsinit()     // uses activeModules
787         stkobjinit()    // must run before GC starts
788
789         sigsave(&gp.m.sigmask)
790         initSigmask = gp.m.sigmask
791
792         goargs()
793         goenvs()
794         secure()
795         checkfds()
796         parsedebugvars()
797         gcinit()
798
799         // Allocate stack space that can be used when crashing due to bad stack
800         // conditions, e.g. morestack on g0.
801         gcrash.stack = stackalloc(16384)
802         gcrash.stackguard0 = gcrash.stack.lo + 1000
803         gcrash.stackguard1 = gcrash.stack.lo + 1000
804
805         // if disableMemoryProfiling is set, update MemProfileRate to 0 to turn off memprofile.
806         // Note: parsedebugvars may update MemProfileRate, but when disableMemoryProfiling is
807         // set to true by the linker, it means that nothing is consuming the profile, it is
808         // safe to set MemProfileRate to 0.
809         if disableMemoryProfiling {
810                 MemProfileRate = 0
811         }
812
813         lock(&sched.lock)
814         sched.lastpoll.Store(nanotime())
815         procs := ncpu
816         if n, ok := atoi32(gogetenv("GOMAXPROCS")); ok && n > 0 {
817                 procs = n
818         }
819         if procresize(procs) != nil {
820                 throw("unknown runnable goroutine during bootstrap")
821         }
822         unlock(&sched.lock)
823
824         // World is effectively started now, as P's can run.
825         worldStarted()
826
827         if buildVersion == "" {
828                 // Condition should never trigger. This code just serves
829                 // to ensure runtime·buildVersion is kept in the resulting binary.
830                 buildVersion = "unknown"
831         }
832         if len(modinfo) == 1 {
833                 // Condition should never trigger. This code just serves
834                 // to ensure runtime·modinfo is kept in the resulting binary.
835                 modinfo = ""
836         }
837 }
838
839 func dumpgstatus(gp *g) {
840         thisg := getg()
841         print("runtime:   gp: gp=", gp, ", goid=", gp.goid, ", gp->atomicstatus=", readgstatus(gp), "\n")
842         print("runtime: getg:  g=", thisg, ", goid=", thisg.goid, ",  g->atomicstatus=", readgstatus(thisg), "\n")
843 }
844
845 // sched.lock must be held.
846 func checkmcount() {
847         assertLockHeld(&sched.lock)
848
849         // Exclude extra M's, which are used for cgocallback from threads
850         // created in C.
851         //
852         // The purpose of the SetMaxThreads limit is to avoid accidental fork
853         // bomb from something like millions of goroutines blocking on system
854         // calls, causing the runtime to create millions of threads. By
855         // definition, this isn't a problem for threads created in C, so we
856         // exclude them from the limit. See https://go.dev/issue/60004.
857         count := mcount() - int32(extraMInUse.Load()) - int32(extraMLength.Load())
858         if count > sched.maxmcount {
859                 print("runtime: program exceeds ", sched.maxmcount, "-thread limit\n")
860                 throw("thread exhaustion")
861         }
862 }
863
864 // mReserveID returns the next ID to use for a new m. This new m is immediately
865 // considered 'running' by checkdead.
866 //
867 // sched.lock must be held.
868 func mReserveID() int64 {
869         assertLockHeld(&sched.lock)
870
871         if sched.mnext+1 < sched.mnext {
872                 throw("runtime: thread ID overflow")
873         }
874         id := sched.mnext
875         sched.mnext++
876         checkmcount()
877         return id
878 }
879
880 // Pre-allocated ID may be passed as 'id', or omitted by passing -1.
881 func mcommoninit(mp *m, id int64) {
882         gp := getg()
883
884         // g0 stack won't make sense for user (and is not necessary unwindable).
885         if gp != gp.m.g0 {
886                 callers(1, mp.createstack[:])
887         }
888
889         lock(&sched.lock)
890
891         if id >= 0 {
892                 mp.id = id
893         } else {
894                 mp.id = mReserveID()
895         }
896
897         lo := uint32(int64Hash(uint64(mp.id), fastrandseed))
898         hi := uint32(int64Hash(uint64(cputicks()), ^fastrandseed))
899         if lo|hi == 0 {
900                 hi = 1
901         }
902         // Same behavior as for 1.17.
903         // TODO: Simplify this.
904         if goarch.BigEndian {
905                 mp.fastrand = uint64(lo)<<32 | uint64(hi)
906         } else {
907                 mp.fastrand = uint64(hi)<<32 | uint64(lo)
908         }
909
910         mpreinit(mp)
911         if mp.gsignal != nil {
912                 mp.gsignal.stackguard1 = mp.gsignal.stack.lo + stackGuard
913         }
914
915         // Add to allm so garbage collector doesn't free g->m
916         // when it is just in a register or thread-local storage.
917         mp.alllink = allm
918
919         // NumCgoCall() iterates over allm w/o schedlock,
920         // so we need to publish it safely.
921         atomicstorep(unsafe.Pointer(&allm), unsafe.Pointer(mp))
922         unlock(&sched.lock)
923
924         // Allocate memory to hold a cgo traceback if the cgo call crashes.
925         if iscgo || GOOS == "solaris" || GOOS == "illumos" || GOOS == "windows" {
926                 mp.cgoCallers = new(cgoCallers)
927         }
928 }
929
930 func (mp *m) becomeSpinning() {
931         mp.spinning = true
932         sched.nmspinning.Add(1)
933         sched.needspinning.Store(0)
934 }
935
936 func (mp *m) hasCgoOnStack() bool {
937         return mp.ncgo > 0 || mp.isextra
938 }
939
940 var fastrandseed uintptr
941
942 func fastrandinit() {
943         s := (*[unsafe.Sizeof(fastrandseed)]byte)(unsafe.Pointer(&fastrandseed))[:]
944         getRandomData(s)
945 }
946
947 // Mark gp ready to run.
948 func ready(gp *g, traceskip int, next bool) {
949         if traceEnabled() {
950                 traceGoUnpark(gp, traceskip)
951         }
952
953         status := readgstatus(gp)
954
955         // Mark runnable.
956         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
957         if status&^_Gscan != _Gwaiting {
958                 dumpgstatus(gp)
959                 throw("bad g->status in ready")
960         }
961
962         // status is Gwaiting or Gscanwaiting, make Grunnable and put on runq
963         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
964         runqput(mp.p.ptr(), gp, next)
965         wakep()
966         releasem(mp)
967 }
968
969 // freezeStopWait is a large value that freezetheworld sets
970 // sched.stopwait to in order to request that all Gs permanently stop.
971 const freezeStopWait = 0x7fffffff
972
973 // freezing is set to non-zero if the runtime is trying to freeze the
974 // world.
975 var freezing atomic.Bool
976
977 // Similar to stopTheWorld but best-effort and can be called several times.
978 // There is no reverse operation, used during crashing.
979 // This function must not lock any mutexes.
980 func freezetheworld() {
981         freezing.Store(true)
982         if debug.dontfreezetheworld > 0 {
983                 // Don't prempt Ps to stop goroutines. That will perturb
984                 // scheduler state, making debugging more difficult. Instead,
985                 // allow goroutines to continue execution.
986                 //
987                 // fatalpanic will tracebackothers to trace all goroutines. It
988                 // is unsafe to trace a running goroutine, so tracebackothers
989                 // will skip running goroutines. That is OK and expected, we
990                 // expect users of dontfreezetheworld to use core files anyway.
991                 //
992                 // However, allowing the scheduler to continue running free
993                 // introduces a race: a goroutine may be stopped when
994                 // tracebackothers checks its status, and then start running
995                 // later when we are in the middle of traceback, potentially
996                 // causing a crash.
997                 //
998                 // To mitigate this, when an M naturally enters the scheduler,
999                 // schedule checks if freezing is set and if so stops
1000                 // execution. This guarantees that while Gs can transition from
1001                 // running to stopped, they can never transition from stopped
1002                 // to running.
1003                 //
1004                 // The sleep here allows racing Ms that missed freezing and are
1005                 // about to run a G to complete the transition to running
1006                 // before we start traceback.
1007                 usleep(1000)
1008                 return
1009         }
1010
1011         // stopwait and preemption requests can be lost
1012         // due to races with concurrently executing threads,
1013         // so try several times
1014         for i := 0; i < 5; i++ {
1015                 // this should tell the scheduler to not start any new goroutines
1016                 sched.stopwait = freezeStopWait
1017                 sched.gcwaiting.Store(true)
1018                 // this should stop running goroutines
1019                 if !preemptall() {
1020                         break // no running goroutines
1021                 }
1022                 usleep(1000)
1023         }
1024         // to be sure
1025         usleep(1000)
1026         preemptall()
1027         usleep(1000)
1028 }
1029
1030 // All reads and writes of g's status go through readgstatus, casgstatus
1031 // castogscanstatus, casfrom_Gscanstatus.
1032 //
1033 //go:nosplit
1034 func readgstatus(gp *g) uint32 {
1035         return gp.atomicstatus.Load()
1036 }
1037
1038 // The Gscanstatuses are acting like locks and this releases them.
1039 // If it proves to be a performance hit we should be able to make these
1040 // simple atomic stores but for now we are going to throw if
1041 // we see an inconsistent state.
1042 func casfrom_Gscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1043         success := false
1044
1045         // Check that transition is valid.
1046         switch oldval {
1047         default:
1048                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus bad oldval gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1049                 dumpgstatus(gp)
1050                 throw("casfrom_Gscanstatus:top gp->status is not in scan state")
1051         case _Gscanrunnable,
1052                 _Gscanwaiting,
1053                 _Gscanrunning,
1054                 _Gscansyscall,
1055                 _Gscanpreempted:
1056                 if newval == oldval&^_Gscan {
1057                         success = gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1058                 }
1059         }
1060         if !success {
1061                 print("runtime: casfrom_Gscanstatus failed gp=", gp, ", oldval=", hex(oldval), ", newval=", hex(newval), "\n")
1062                 dumpgstatus(gp)
1063                 throw("casfrom_Gscanstatus: gp->status is not in scan state")
1064         }
1065         releaseLockRank(lockRankGscan)
1066 }
1067
1068 // This will return false if the gp is not in the expected status and the cas fails.
1069 // This acts like a lock acquire while the casfromgstatus acts like a lock release.
1070 func castogscanstatus(gp *g, oldval, newval uint32) bool {
1071         switch oldval {
1072         case _Grunnable,
1073                 _Grunning,
1074                 _Gwaiting,
1075                 _Gsyscall:
1076                 if newval == oldval|_Gscan {
1077                         r := gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval)
1078                         if r {
1079                                 acquireLockRank(lockRankGscan)
1080                         }
1081                         return r
1082
1083                 }
1084         }
1085         print("runtime: castogscanstatus oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1086         throw("castogscanstatus")
1087         panic("not reached")
1088 }
1089
1090 // casgstatusAlwaysTrack is a debug flag that causes casgstatus to always track
1091 // various latencies on every transition instead of sampling them.
1092 var casgstatusAlwaysTrack = false
1093
1094 // If asked to move to or from a Gscanstatus this will throw. Use the castogscanstatus
1095 // and casfrom_Gscanstatus instead.
1096 // casgstatus will loop if the g->atomicstatus is in a Gscan status until the routine that
1097 // put it in the Gscan state is finished.
1098 //
1099 //go:nosplit
1100 func casgstatus(gp *g, oldval, newval uint32) {
1101         if (oldval&_Gscan != 0) || (newval&_Gscan != 0) || oldval == newval {
1102                 systemstack(func() {
1103                         print("runtime: casgstatus: oldval=", hex(oldval), " newval=", hex(newval), "\n")
1104                         throw("casgstatus: bad incoming values")
1105                 })
1106         }
1107
1108         acquireLockRank(lockRankGscan)
1109         releaseLockRank(lockRankGscan)
1110
1111         // See https://golang.org/cl/21503 for justification of the yield delay.
1112         const yieldDelay = 5 * 1000
1113         var nextYield int64
1114
1115         // loop if gp->atomicstatus is in a scan state giving
1116         // GC time to finish and change the state to oldval.
1117         for i := 0; !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldval, newval); i++ {
1118                 if oldval == _Gwaiting && gp.atomicstatus.Load() == _Grunnable {
1119                         throw("casgstatus: waiting for Gwaiting but is Grunnable")
1120                 }
1121                 if i == 0 {
1122                         nextYield = nanotime() + yieldDelay
1123                 }
1124                 if nanotime() < nextYield {
1125                         for x := 0; x < 10 && gp.atomicstatus.Load() != oldval; x++ {
1126                                 procyield(1)
1127                         }
1128                 } else {
1129                         osyield()
1130                         nextYield = nanotime() + yieldDelay/2
1131                 }
1132         }
1133
1134         if oldval == _Grunning {
1135                 // Track every gTrackingPeriod time a goroutine transitions out of running.
1136                 if casgstatusAlwaysTrack || gp.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
1137                         gp.tracking = true
1138                 }
1139                 gp.trackingSeq++
1140         }
1141         if !gp.tracking {
1142                 return
1143         }
1144
1145         // Handle various kinds of tracking.
1146         //
1147         // Currently:
1148         // - Time spent in runnable.
1149         // - Time spent blocked on a sync.Mutex or sync.RWMutex.
1150         switch oldval {
1151         case _Grunnable:
1152                 // We transitioned out of runnable, so measure how much
1153                 // time we spent in this state and add it to
1154                 // runnableTime.
1155                 now := nanotime()
1156                 gp.runnableTime += now - gp.trackingStamp
1157                 gp.trackingStamp = 0
1158         case _Gwaiting:
1159                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1160                         // Not blocking on a lock.
1161                         break
1162                 }
1163                 // Blocking on a lock, measure it. Note that because we're
1164                 // sampling, we have to multiply by our sampling period to get
1165                 // a more representative estimate of the absolute value.
1166                 // gTrackingPeriod also represents an accurate sampling period
1167                 // because we can only enter this state from _Grunning.
1168                 now := nanotime()
1169                 sched.totalMutexWaitTime.Add((now - gp.trackingStamp) * gTrackingPeriod)
1170                 gp.trackingStamp = 0
1171         }
1172         switch newval {
1173         case _Gwaiting:
1174                 if !gp.waitreason.isMutexWait() {
1175                         // Not blocking on a lock.
1176                         break
1177                 }
1178                 // Blocking on a lock. Write down the timestamp.
1179                 now := nanotime()
1180                 gp.trackingStamp = now
1181         case _Grunnable:
1182                 // We just transitioned into runnable, so record what
1183                 // time that happened.
1184                 now := nanotime()
1185                 gp.trackingStamp = now
1186         case _Grunning:
1187                 // We're transitioning into running, so turn off
1188                 // tracking and record how much time we spent in
1189                 // runnable.
1190                 gp.tracking = false
1191                 sched.timeToRun.record(gp.runnableTime)
1192                 gp.runnableTime = 0
1193         }
1194 }
1195
1196 // casGToWaiting transitions gp from old to _Gwaiting, and sets the wait reason.
1197 //
1198 // Use this over casgstatus when possible to ensure that a waitreason is set.
1199 func casGToWaiting(gp *g, old uint32, reason waitReason) {
1200         // Set the wait reason before calling casgstatus, because casgstatus will use it.
1201         gp.waitreason = reason
1202         casgstatus(gp, old, _Gwaiting)
1203 }
1204
1205 // casgstatus(gp, oldstatus, Gcopystack), assuming oldstatus is Gwaiting or Grunnable.
1206 // Returns old status. Cannot call casgstatus directly, because we are racing with an
1207 // async wakeup that might come in from netpoll. If we see Gwaiting from the readgstatus,
1208 // it might have become Grunnable by the time we get to the cas. If we called casgstatus,
1209 // it would loop waiting for the status to go back to Gwaiting, which it never will.
1210 //
1211 //go:nosplit
1212 func casgcopystack(gp *g) uint32 {
1213         for {
1214                 oldstatus := readgstatus(gp) &^ _Gscan
1215                 if oldstatus != _Gwaiting && oldstatus != _Grunnable {
1216                         throw("copystack: bad status, not Gwaiting or Grunnable")
1217                 }
1218                 if gp.atomicstatus.CompareAndSwap(oldstatus, _Gcopystack) {
1219                         return oldstatus
1220                 }
1221         }
1222 }
1223
1224 // casGToPreemptScan transitions gp from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted.
1225 //
1226 // TODO(austin): This is the only status operation that both changes
1227 // the status and locks the _Gscan bit. Rethink this.
1228 func casGToPreemptScan(gp *g, old, new uint32) {
1229         if old != _Grunning || new != _Gscan|_Gpreempted {
1230                 throw("bad g transition")
1231         }
1232         acquireLockRank(lockRankGscan)
1233         for !gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Grunning, _Gscan|_Gpreempted) {
1234         }
1235 }
1236
1237 // casGFromPreempted attempts to transition gp from _Gpreempted to
1238 // _Gwaiting. If successful, the caller is responsible for
1239 // re-scheduling gp.
1240 func casGFromPreempted(gp *g, old, new uint32) bool {
1241         if old != _Gpreempted || new != _Gwaiting {
1242                 throw("bad g transition")
1243         }
1244         gp.waitreason = waitReasonPreempted
1245         return gp.atomicstatus.CompareAndSwap(_Gpreempted, _Gwaiting)
1246 }
1247
1248 // stwReason is an enumeration of reasons the world is stopping.
1249 type stwReason uint8
1250
1251 // Reasons to stop-the-world.
1252 //
1253 // Avoid reusing reasons and add new ones instead.
1254 const (
1255         stwUnknown                     stwReason = iota // "unknown"
1256         stwGCMarkTerm                                   // "GC mark termination"
1257         stwGCSweepTerm                                  // "GC sweep termination"
1258         stwWriteHeapDump                                // "write heap dump"
1259         stwGoroutineProfile                             // "goroutine profile"
1260         stwGoroutineProfileCleanup                      // "goroutine profile cleanup"
1261         stwAllGoroutinesStack                           // "all goroutines stack trace"
1262         stwReadMemStats                                 // "read mem stats"
1263         stwAllThreadsSyscall                            // "AllThreadsSyscall"
1264         stwGOMAXPROCS                                   // "GOMAXPROCS"
1265         stwStartTrace                                   // "start trace"
1266         stwStopTrace                                    // "stop trace"
1267         stwForTestCountPagesInUse                       // "CountPagesInUse (test)"
1268         stwForTestReadMetricsSlow                       // "ReadMetricsSlow (test)"
1269         stwForTestReadMemStatsSlow                      // "ReadMemStatsSlow (test)"
1270         stwForTestPageCachePagesLeaked                  // "PageCachePagesLeaked (test)"
1271         stwForTestResetDebugLog                         // "ResetDebugLog (test)"
1272 )
1273
1274 func (r stwReason) String() string {
1275         return stwReasonStrings[r]
1276 }
1277
1278 // If you add to this list, also add it to src/internal/trace/parser.go.
1279 // If you change the values of any of the stw* constants, bump the trace
1280 // version number and make a copy of this.
1281 var stwReasonStrings = [...]string{
1282         stwUnknown:                     "unknown",
1283         stwGCMarkTerm:                  "GC mark termination",
1284         stwGCSweepTerm:                 "GC sweep termination",
1285         stwWriteHeapDump:               "write heap dump",
1286         stwGoroutineProfile:            "goroutine profile",
1287         stwGoroutineProfileCleanup:     "goroutine profile cleanup",
1288         stwAllGoroutinesStack:          "all goroutines stack trace",
1289         stwReadMemStats:                "read mem stats",
1290         stwAllThreadsSyscall:           "AllThreadsSyscall",
1291         stwGOMAXPROCS:                  "GOMAXPROCS",
1292         stwStartTrace:                  "start trace",
1293         stwStopTrace:                   "stop trace",
1294         stwForTestCountPagesInUse:      "CountPagesInUse (test)",
1295         stwForTestReadMetricsSlow:      "ReadMetricsSlow (test)",
1296         stwForTestReadMemStatsSlow:     "ReadMemStatsSlow (test)",
1297         stwForTestPageCachePagesLeaked: "PageCachePagesLeaked (test)",
1298         stwForTestResetDebugLog:        "ResetDebugLog (test)",
1299 }
1300
1301 // stopTheWorld stops all P's from executing goroutines, interrupting
1302 // all goroutines at GC safe points and records reason as the reason
1303 // for the stop. On return, only the current goroutine's P is running.
1304 // stopTheWorld must not be called from a system stack and the caller
1305 // must not hold worldsema. The caller must call startTheWorld when
1306 // other P's should resume execution.
1307 //
1308 // stopTheWorld is safe for multiple goroutines to call at the
1309 // same time. Each will execute its own stop, and the stops will
1310 // be serialized.
1311 //
1312 // This is also used by routines that do stack dumps. If the system is
1313 // in panic or being exited, this may not reliably stop all
1314 // goroutines.
1315 func stopTheWorld(reason stwReason) {
1316         semacquire(&worldsema)
1317         gp := getg()
1318         gp.m.preemptoff = reason.String()
1319         systemstack(func() {
1320                 // Mark the goroutine which called stopTheWorld preemptible so its
1321                 // stack may be scanned.
1322                 // This lets a mark worker scan us while we try to stop the world
1323                 // since otherwise we could get in a mutual preemption deadlock.
1324                 // We must not modify anything on the G stack because a stack shrink
1325                 // may occur. A stack shrink is otherwise OK though because in order
1326                 // to return from this function (and to leave the system stack) we
1327                 // must have preempted all goroutines, including any attempting
1328                 // to scan our stack, in which case, any stack shrinking will
1329                 // have already completed by the time we exit.
1330                 // Don't provide a wait reason because we're still executing.
1331                 casGToWaiting(gp, _Grunning, waitReasonStoppingTheWorld)
1332                 stopTheWorldWithSema(reason)
1333                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunning)
1334         })
1335 }
1336
1337 // startTheWorld undoes the effects of stopTheWorld.
1338 func startTheWorld() {
1339         systemstack(func() { startTheWorldWithSema() })
1340
1341         // worldsema must be held over startTheWorldWithSema to ensure
1342         // gomaxprocs cannot change while worldsema is held.
1343         //
1344         // Release worldsema with direct handoff to the next waiter, but
1345         // acquirem so that semrelease1 doesn't try to yield our time.
1346         //
1347         // Otherwise if e.g. ReadMemStats is being called in a loop,
1348         // it might stomp on other attempts to stop the world, such as
1349         // for starting or ending GC. The operation this blocks is
1350         // so heavy-weight that we should just try to be as fair as
1351         // possible here.
1352         //
1353         // We don't want to just allow us to get preempted between now
1354         // and releasing the semaphore because then we keep everyone
1355         // (including, for example, GCs) waiting longer.
1356         mp := acquirem()
1357         mp.preemptoff = ""
1358         semrelease1(&worldsema, true, 0)
1359         releasem(mp)
1360 }
1361
1362 // stopTheWorldGC has the same effect as stopTheWorld, but blocks
1363 // until the GC is not running. It also blocks a GC from starting
1364 // until startTheWorldGC is called.
1365 func stopTheWorldGC(reason stwReason) {
1366         semacquire(&gcsema)
1367         stopTheWorld(reason)
1368 }
1369
1370 // startTheWorldGC undoes the effects of stopTheWorldGC.
1371 func startTheWorldGC() {
1372         startTheWorld()
1373         semrelease(&gcsema)
1374 }
1375
1376 // Holding worldsema grants an M the right to try to stop the world.
1377 var worldsema uint32 = 1
1378
1379 // Holding gcsema grants the M the right to block a GC, and blocks
1380 // until the current GC is done. In particular, it prevents gomaxprocs
1381 // from changing concurrently.
1382 //
1383 // TODO(mknyszek): Once gomaxprocs and the execution tracer can handle
1384 // being changed/enabled during a GC, remove this.
1385 var gcsema uint32 = 1
1386
1387 // stopTheWorldWithSema is the core implementation of stopTheWorld.
1388 // The caller is responsible for acquiring worldsema and disabling
1389 // preemption first and then should stopTheWorldWithSema on the system
1390 // stack:
1391 //
1392 //      semacquire(&worldsema, 0)
1393 //      m.preemptoff = "reason"
1394 //      systemstack(stopTheWorldWithSema)
1395 //
1396 // When finished, the caller must either call startTheWorld or undo
1397 // these three operations separately:
1398 //
1399 //      m.preemptoff = ""
1400 //      systemstack(startTheWorldWithSema)
1401 //      semrelease(&worldsema)
1402 //
1403 // It is allowed to acquire worldsema once and then execute multiple
1404 // startTheWorldWithSema/stopTheWorldWithSema pairs.
1405 // Other P's are able to execute between successive calls to
1406 // startTheWorldWithSema and stopTheWorldWithSema.
1407 // Holding worldsema causes any other goroutines invoking
1408 // stopTheWorld to block.
1409 func stopTheWorldWithSema(reason stwReason) {
1410         if traceEnabled() {
1411                 traceSTWStart(reason)
1412         }
1413         gp := getg()
1414
1415         // If we hold a lock, then we won't be able to stop another M
1416         // that is blocked trying to acquire the lock.
1417         if gp.m.locks > 0 {
1418                 throw("stopTheWorld: holding locks")
1419         }
1420
1421         lock(&sched.lock)
1422         sched.stopwait = gomaxprocs
1423         sched.gcwaiting.Store(true)
1424         preemptall()
1425         // stop current P
1426         gp.m.p.ptr().status = _Pgcstop // Pgcstop is only diagnostic.
1427         sched.stopwait--
1428         // try to retake all P's in Psyscall status
1429         for _, pp := range allp {
1430                 s := pp.status
1431                 if s == _Psyscall && atomic.Cas(&pp.status, s, _Pgcstop) {
1432                         if traceEnabled() {
1433                                 traceGoSysBlock(pp)
1434                                 traceProcStop(pp)
1435                         }
1436                         pp.syscalltick++
1437                         sched.stopwait--
1438                 }
1439         }
1440         // stop idle P's
1441         now := nanotime()
1442         for {
1443                 pp, _ := pidleget(now)
1444                 if pp == nil {
1445                         break
1446                 }
1447                 pp.status = _Pgcstop
1448                 sched.stopwait--
1449         }
1450         wait := sched.stopwait > 0
1451         unlock(&sched.lock)
1452
1453         // wait for remaining P's to stop voluntarily
1454         if wait {
1455                 for {
1456                         // wait for 100us, then try to re-preempt in case of any races
1457                         if notetsleep(&sched.stopnote, 100*1000) {
1458                                 noteclear(&sched.stopnote)
1459                                 break
1460                         }
1461                         preemptall()
1462                 }
1463         }
1464
1465         // sanity checks
1466         bad := ""
1467         if sched.stopwait != 0 {
1468                 bad = "stopTheWorld: not stopped (stopwait != 0)"
1469         } else {
1470                 for _, pp := range allp {
1471                         if pp.status != _Pgcstop {
1472                                 bad = "stopTheWorld: not stopped (status != _Pgcstop)"
1473                         }
1474                 }
1475         }
1476         if freezing.Load() {
1477                 // Some other thread is panicking. This can cause the
1478                 // sanity checks above to fail if the panic happens in
1479                 // the signal handler on a stopped thread. Either way,
1480                 // we should halt this thread.
1481                 lock(&deadlock)
1482                 lock(&deadlock)
1483         }
1484         if bad != "" {
1485                 throw(bad)
1486         }
1487
1488         worldStopped()
1489 }
1490
1491 func startTheWorldWithSema() int64 {
1492         assertWorldStopped()
1493
1494         mp := acquirem() // disable preemption because it can be holding p in a local var
1495         if netpollinited() {
1496                 list, delta := netpoll(0) // non-blocking
1497                 injectglist(&list)
1498                 netpollAdjustWaiters(delta)
1499         }
1500         lock(&sched.lock)
1501
1502         procs := gomaxprocs
1503         if newprocs != 0 {
1504                 procs = newprocs
1505                 newprocs = 0
1506         }
1507         p1 := procresize(procs)
1508         sched.gcwaiting.Store(false)
1509         if sched.sysmonwait.Load() {
1510                 sched.sysmonwait.Store(false)
1511                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
1512         }
1513         unlock(&sched.lock)
1514
1515         worldStarted()
1516
1517         for p1 != nil {
1518                 p := p1
1519                 p1 = p1.link.ptr()
1520                 if p.m != 0 {
1521                         mp := p.m.ptr()
1522                         p.m = 0
1523                         if mp.nextp != 0 {
1524                                 throw("startTheWorld: inconsistent mp->nextp")
1525                         }
1526                         mp.nextp.set(p)
1527                         notewakeup(&mp.park)
1528                 } else {
1529                         // Start M to run P.  Do not start another M below.
1530                         newm(nil, p, -1)
1531                 }
1532         }
1533
1534         // Capture start-the-world time before doing clean-up tasks.
1535         startTime := nanotime()
1536         if traceEnabled() {
1537                 traceSTWDone()
1538         }
1539
1540         // Wakeup an additional proc in case we have excessive runnable goroutines
1541         // in local queues or in the global queue. If we don't, the proc will park itself.
1542         // If we have lots of excessive work, resetspinning will unpark additional procs as necessary.
1543         wakep()
1544
1545         releasem(mp)
1546
1547         return startTime
1548 }
1549
1550 // usesLibcall indicates whether this runtime performs system calls
1551 // via libcall.
1552 func usesLibcall() bool {
1553         switch GOOS {
1554         case "aix", "darwin", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1555                 return true
1556         case "openbsd":
1557                 return GOARCH != "mips64"
1558         }
1559         return false
1560 }
1561
1562 // mStackIsSystemAllocated indicates whether this runtime starts on a
1563 // system-allocated stack.
1564 func mStackIsSystemAllocated() bool {
1565         switch GOOS {
1566         case "aix", "darwin", "plan9", "illumos", "ios", "solaris", "windows":
1567                 return true
1568         case "openbsd":
1569                 return GOARCH != "mips64"
1570         }
1571         return false
1572 }
1573
1574 // mstart is the entry-point for new Ms.
1575 // It is written in assembly, uses ABI0, is marked TOPFRAME, and calls mstart0.
1576 func mstart()
1577
1578 // mstart0 is the Go entry-point for new Ms.
1579 // This must not split the stack because we may not even have stack
1580 // bounds set up yet.
1581 //
1582 // May run during STW (because it doesn't have a P yet), so write
1583 // barriers are not allowed.
1584 //
1585 //go:nosplit
1586 //go:nowritebarrierrec
1587 func mstart0() {
1588         gp := getg()
1589
1590         osStack := gp.stack.lo == 0
1591         if osStack {
1592                 // Initialize stack bounds from system stack.
1593                 // Cgo may have left stack size in stack.hi.
1594                 // minit may update the stack bounds.
1595                 //
1596                 // Note: these bounds may not be very accurate.
1597                 // We set hi to &size, but there are things above
1598                 // it. The 1024 is supposed to compensate this,
1599                 // but is somewhat arbitrary.
1600                 size := gp.stack.hi
1601                 if size == 0 {
1602                         size = 16384 * sys.StackGuardMultiplier
1603                 }
1604                 gp.stack.hi = uintptr(noescape(unsafe.Pointer(&size)))
1605                 gp.stack.lo = gp.stack.hi - size + 1024
1606         }
1607         // Initialize stack guard so that we can start calling regular
1608         // Go code.
1609         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
1610         // This is the g0, so we can also call go:systemstack
1611         // functions, which check stackguard1.
1612         gp.stackguard1 = gp.stackguard0
1613         mstart1()
1614
1615         // Exit this thread.
1616         if mStackIsSystemAllocated() {
1617                 // Windows, Solaris, illumos, Darwin, AIX and Plan 9 always system-allocate
1618                 // the stack, but put it in gp.stack before mstart,
1619                 // so the logic above hasn't set osStack yet.
1620                 osStack = true
1621         }
1622         mexit(osStack)
1623 }
1624
1625 // The go:noinline is to guarantee the getcallerpc/getcallersp below are safe,
1626 // so that we can set up g0.sched to return to the call of mstart1 above.
1627 //
1628 //go:noinline
1629 func mstart1() {
1630         gp := getg()
1631
1632         if gp != gp.m.g0 {
1633                 throw("bad runtime·mstart")
1634         }
1635
1636         // Set up m.g0.sched as a label returning to just
1637         // after the mstart1 call in mstart0 above, for use by goexit0 and mcall.
1638         // We're never coming back to mstart1 after we call schedule,
1639         // so other calls can reuse the current frame.
1640         // And goexit0 does a gogo that needs to return from mstart1
1641         // and let mstart0 exit the thread.
1642         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
1643         gp.sched.pc = getcallerpc()
1644         gp.sched.sp = getcallersp()
1645
1646         asminit()
1647         minit()
1648
1649         // Install signal handlers; after minit so that minit can
1650         // prepare the thread to be able to handle the signals.
1651         if gp.m == &m0 {
1652                 mstartm0()
1653         }
1654
1655         if fn := gp.m.mstartfn; fn != nil {
1656                 fn()
1657         }
1658
1659         if gp.m != &m0 {
1660                 acquirep(gp.m.nextp.ptr())
1661                 gp.m.nextp = 0
1662         }
1663         schedule()
1664 }
1665
1666 // mstartm0 implements part of mstart1 that only runs on the m0.
1667 //
1668 // Write barriers are allowed here because we know the GC can't be
1669 // running yet, so they'll be no-ops.
1670 //
1671 //go:yeswritebarrierrec
1672 func mstartm0() {
1673         // Create an extra M for callbacks on threads not created by Go.
1674         // An extra M is also needed on Windows for callbacks created by
1675         // syscall.NewCallback. See issue #6751 for details.
1676         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
1677                 cgoHasExtraM = true
1678                 newextram()
1679         }
1680         initsig(false)
1681 }
1682
1683 // mPark causes a thread to park itself, returning once woken.
1684 //
1685 //go:nosplit
1686 func mPark() {
1687         gp := getg()
1688         notesleep(&gp.m.park)
1689         noteclear(&gp.m.park)
1690 }
1691
1692 // mexit tears down and exits the current thread.
1693 //
1694 // Don't call this directly to exit the thread, since it must run at
1695 // the top of the thread stack. Instead, use gogo(&gp.m.g0.sched) to
1696 // unwind the stack to the point that exits the thread.
1697 //
1698 // It is entered with m.p != nil, so write barriers are allowed. It
1699 // will release the P before exiting.
1700 //
1701 //go:yeswritebarrierrec
1702 func mexit(osStack bool) {
1703         mp := getg().m
1704
1705         if mp == &m0 {
1706                 // This is the main thread. Just wedge it.
1707                 //
1708                 // On Linux, exiting the main thread puts the process
1709                 // into a non-waitable zombie state. On Plan 9,
1710                 // exiting the main thread unblocks wait even though
1711                 // other threads are still running. On Solaris we can
1712                 // neither exitThread nor return from mstart. Other
1713                 // bad things probably happen on other platforms.
1714                 //
1715                 // We could try to clean up this M more before wedging
1716                 // it, but that complicates signal handling.
1717                 handoffp(releasep())
1718                 lock(&sched.lock)
1719                 sched.nmfreed++
1720                 checkdead()
1721                 unlock(&sched.lock)
1722                 mPark()
1723                 throw("locked m0 woke up")
1724         }
1725
1726         sigblock(true)
1727         unminit()
1728
1729         // Free the gsignal stack.
1730         if mp.gsignal != nil {
1731                 stackfree(mp.gsignal.stack)
1732                 // On some platforms, when calling into VDSO (e.g. nanotime)
1733                 // we store our g on the gsignal stack, if there is one.
1734                 // Now the stack is freed, unlink it from the m, so we
1735                 // won't write to it when calling VDSO code.
1736                 mp.gsignal = nil
1737         }
1738
1739         // Remove m from allm.
1740         lock(&sched.lock)
1741         for pprev := &allm; *pprev != nil; pprev = &(*pprev).alllink {
1742                 if *pprev == mp {
1743                         *pprev = mp.alllink
1744                         goto found
1745                 }
1746         }
1747         throw("m not found in allm")
1748 found:
1749         // Delay reaping m until it's done with the stack.
1750         //
1751         // Put mp on the free list, though it will not be reaped while freeWait
1752         // is freeMWait. mp is no longer reachable via allm, so even if it is
1753         // on an OS stack, we must keep a reference to mp alive so that the GC
1754         // doesn't free mp while we are still using it.
1755         //
1756         // Note that the free list must not be linked through alllink because
1757         // some functions walk allm without locking, so may be using alllink.
1758         mp.freeWait.Store(freeMWait)
1759         mp.freelink = sched.freem
1760         sched.freem = mp
1761         unlock(&sched.lock)
1762
1763         atomic.Xadd64(&ncgocall, int64(mp.ncgocall))
1764
1765         // Release the P.
1766         handoffp(releasep())
1767         // After this point we must not have write barriers.
1768
1769         // Invoke the deadlock detector. This must happen after
1770         // handoffp because it may have started a new M to take our
1771         // P's work.
1772         lock(&sched.lock)
1773         sched.nmfreed++
1774         checkdead()
1775         unlock(&sched.lock)
1776
1777         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
1778                 // Make sure pendingPreemptSignals is correct when an M exits.
1779                 // For #41702.
1780                 if mp.signalPending.Load() != 0 {
1781                         pendingPreemptSignals.Add(-1)
1782                 }
1783         }
1784
1785         // Destroy all allocated resources. After this is called, we may no
1786         // longer take any locks.
1787         mdestroy(mp)
1788
1789         if osStack {
1790                 // No more uses of mp, so it is safe to drop the reference.
1791                 mp.freeWait.Store(freeMRef)
1792
1793                 // Return from mstart and let the system thread
1794                 // library free the g0 stack and terminate the thread.
1795                 return
1796         }
1797
1798         // mstart is the thread's entry point, so there's nothing to
1799         // return to. Exit the thread directly. exitThread will clear
1800         // m.freeWait when it's done with the stack and the m can be
1801         // reaped.
1802         exitThread(&mp.freeWait)
1803 }
1804
1805 // forEachP calls fn(p) for every P p when p reaches a GC safe point.
1806 // If a P is currently executing code, this will bring the P to a GC
1807 // safe point and execute fn on that P. If the P is not executing code
1808 // (it is idle or in a syscall), this will call fn(p) directly while
1809 // preventing the P from exiting its state. This does not ensure that
1810 // fn will run on every CPU executing Go code, but it acts as a global
1811 // memory barrier. GC uses this as a "ragged barrier."
1812 //
1813 // The caller must hold worldsema.
1814 //
1815 //go:systemstack
1816 func forEachP(fn func(*p)) {
1817         mp := acquirem()
1818         pp := getg().m.p.ptr()
1819
1820         lock(&sched.lock)
1821         if sched.safePointWait != 0 {
1822                 throw("forEachP: sched.safePointWait != 0")
1823         }
1824         sched.safePointWait = gomaxprocs - 1
1825         sched.safePointFn = fn
1826
1827         // Ask all Ps to run the safe point function.
1828         for _, p2 := range allp {
1829                 if p2 != pp {
1830                         atomic.Store(&p2.runSafePointFn, 1)
1831                 }
1832         }
1833         preemptall()
1834
1835         // Any P entering _Pidle or _Psyscall from now on will observe
1836         // p.runSafePointFn == 1 and will call runSafePointFn when
1837         // changing its status to _Pidle/_Psyscall.
1838
1839         // Run safe point function for all idle Ps. sched.pidle will
1840         // not change because we hold sched.lock.
1841         for p := sched.pidle.ptr(); p != nil; p = p.link.ptr() {
1842                 if atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1843                         fn(p)
1844                         sched.safePointWait--
1845                 }
1846         }
1847
1848         wait := sched.safePointWait > 0
1849         unlock(&sched.lock)
1850
1851         // Run fn for the current P.
1852         fn(pp)
1853
1854         // Force Ps currently in _Psyscall into _Pidle and hand them
1855         // off to induce safe point function execution.
1856         for _, p2 := range allp {
1857                 s := p2.status
1858                 if s == _Psyscall && p2.runSafePointFn == 1 && atomic.Cas(&p2.status, s, _Pidle) {
1859                         if traceEnabled() {
1860                                 traceGoSysBlock(p2)
1861                                 traceProcStop(p2)
1862                         }
1863                         p2.syscalltick++
1864                         handoffp(p2)
1865                 }
1866         }
1867
1868         // Wait for remaining Ps to run fn.
1869         if wait {
1870                 for {
1871                         // Wait for 100us, then try to re-preempt in
1872                         // case of any races.
1873                         //
1874                         // Requires system stack.
1875                         if notetsleep(&sched.safePointNote, 100*1000) {
1876                                 noteclear(&sched.safePointNote)
1877                                 break
1878                         }
1879                         preemptall()
1880                 }
1881         }
1882         if sched.safePointWait != 0 {
1883                 throw("forEachP: not done")
1884         }
1885         for _, p2 := range allp {
1886                 if p2.runSafePointFn != 0 {
1887                         throw("forEachP: P did not run fn")
1888                 }
1889         }
1890
1891         lock(&sched.lock)
1892         sched.safePointFn = nil
1893         unlock(&sched.lock)
1894         releasem(mp)
1895 }
1896
1897 // runSafePointFn runs the safe point function, if any, for this P.
1898 // This should be called like
1899 //
1900 //      if getg().m.p.runSafePointFn != 0 {
1901 //          runSafePointFn()
1902 //      }
1903 //
1904 // runSafePointFn must be checked on any transition in to _Pidle or
1905 // _Psyscall to avoid a race where forEachP sees that the P is running
1906 // just before the P goes into _Pidle/_Psyscall and neither forEachP
1907 // nor the P run the safe-point function.
1908 func runSafePointFn() {
1909         p := getg().m.p.ptr()
1910         // Resolve the race between forEachP running the safe-point
1911         // function on this P's behalf and this P running the
1912         // safe-point function directly.
1913         if !atomic.Cas(&p.runSafePointFn, 1, 0) {
1914                 return
1915         }
1916         sched.safePointFn(p)
1917         lock(&sched.lock)
1918         sched.safePointWait--
1919         if sched.safePointWait == 0 {
1920                 notewakeup(&sched.safePointNote)
1921         }
1922         unlock(&sched.lock)
1923 }
1924
1925 // When running with cgo, we call _cgo_thread_start
1926 // to start threads for us so that we can play nicely with
1927 // foreign code.
1928 var cgoThreadStart unsafe.Pointer
1929
1930 type cgothreadstart struct {
1931         g   guintptr
1932         tls *uint64
1933         fn  unsafe.Pointer
1934 }
1935
1936 // Allocate a new m unassociated with any thread.
1937 // Can use p for allocation context if needed.
1938 // fn is recorded as the new m's m.mstartfn.
1939 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
1940 //
1941 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
1942 // isn't because it borrows pp.
1943 //
1944 //go:yeswritebarrierrec
1945 func allocm(pp *p, fn func(), id int64) *m {
1946         allocmLock.rlock()
1947
1948         // The caller owns pp, but we may borrow (i.e., acquirep) it. We must
1949         // disable preemption to ensure it is not stolen, which would make the
1950         // caller lose ownership.
1951         acquirem()
1952
1953         gp := getg()
1954         if gp.m.p == 0 {
1955                 acquirep(pp) // temporarily borrow p for mallocs in this function
1956         }
1957
1958         // Release the free M list. We need to do this somewhere and
1959         // this may free up a stack we can use.
1960         if sched.freem != nil {
1961                 lock(&sched.lock)
1962                 var newList *m
1963                 for freem := sched.freem; freem != nil; {
1964                         wait := freem.freeWait.Load()
1965                         if wait == freeMWait {
1966                                 next := freem.freelink
1967                                 freem.freelink = newList
1968                                 newList = freem
1969                                 freem = next
1970                                 continue
1971                         }
1972                         // Free the stack if needed. For freeMRef, there is
1973                         // nothing to do except drop freem from the sched.freem
1974                         // list.
1975                         if wait == freeMStack {
1976                                 // stackfree must be on the system stack, but allocm is
1977                                 // reachable off the system stack transitively from
1978                                 // startm.
1979                                 systemstack(func() {
1980                                         stackfree(freem.g0.stack)
1981                                 })
1982                         }
1983                         freem = freem.freelink
1984                 }
1985                 sched.freem = newList
1986                 unlock(&sched.lock)
1987         }
1988
1989         mp := new(m)
1990         mp.mstartfn = fn
1991         mcommoninit(mp, id)
1992
1993         // In case of cgo or Solaris or illumos or Darwin, pthread_create will make us a stack.
1994         // Windows and Plan 9 will layout sched stack on OS stack.
1995         if iscgo || mStackIsSystemAllocated() {
1996                 mp.g0 = malg(-1)
1997         } else {
1998                 mp.g0 = malg(16384 * sys.StackGuardMultiplier)
1999         }
2000         mp.g0.m = mp
2001
2002         if pp == gp.m.p.ptr() {
2003                 releasep()
2004         }
2005
2006         releasem(gp.m)
2007         allocmLock.runlock()
2008         return mp
2009 }
2010
2011 // needm is called when a cgo callback happens on a
2012 // thread without an m (a thread not created by Go).
2013 // In this case, needm is expected to find an m to use
2014 // and return with m, g initialized correctly.
2015 // Since m and g are not set now (likely nil, but see below)
2016 // needm is limited in what routines it can call. In particular
2017 // it can only call nosplit functions (textflag 7) and cannot
2018 // do any scheduling that requires an m.
2019 //
2020 // In order to avoid needing heavy lifting here, we adopt
2021 // the following strategy: there is a stack of available m's
2022 // that can be stolen. Using compare-and-swap
2023 // to pop from the stack has ABA races, so we simulate
2024 // a lock by doing an exchange (via Casuintptr) to steal the stack
2025 // head and replace the top pointer with MLOCKED (1).
2026 // This serves as a simple spin lock that we can use even
2027 // without an m. The thread that locks the stack in this way
2028 // unlocks the stack by storing a valid stack head pointer.
2029 //
2030 // In order to make sure that there is always an m structure
2031 // available to be stolen, we maintain the invariant that there
2032 // is always one more than needed. At the beginning of the
2033 // program (if cgo is in use) the list is seeded with a single m.
2034 // If needm finds that it has taken the last m off the list, its job
2035 // is - once it has installed its own m so that it can do things like
2036 // allocate memory - to create a spare m and put it on the list.
2037 //
2038 // Each of these extra m's also has a g0 and a curg that are
2039 // pressed into service as the scheduling stack and current
2040 // goroutine for the duration of the cgo callback.
2041 //
2042 // It calls dropm to put the m back on the list,
2043 // 1. when the callback is done with the m in non-pthread platforms,
2044 // 2. or when the C thread exiting on pthread platforms.
2045 //
2046 // The signal argument indicates whether we're called from a signal
2047 // handler.
2048 //
2049 //go:nosplit
2050 func needm(signal bool) {
2051         if (iscgo || GOOS == "windows") && !cgoHasExtraM {
2052                 // Can happen if C/C++ code calls Go from a global ctor.
2053                 // Can also happen on Windows if a global ctor uses a
2054                 // callback created by syscall.NewCallback. See issue #6751
2055                 // for details.
2056                 //
2057                 // Can not throw, because scheduler is not initialized yet.
2058                 writeErrStr("fatal error: cgo callback before cgo call\n")
2059                 exit(1)
2060         }
2061
2062         // Save and block signals before getting an M.
2063         // The signal handler may call needm itself,
2064         // and we must avoid a deadlock. Also, once g is installed,
2065         // any incoming signals will try to execute,
2066         // but we won't have the sigaltstack settings and other data
2067         // set up appropriately until the end of minit, which will
2068         // unblock the signals. This is the same dance as when
2069         // starting a new m to run Go code via newosproc.
2070         var sigmask sigset
2071         sigsave(&sigmask)
2072         sigblock(false)
2073
2074         // getExtraM is safe here because of the invariant above,
2075         // that the extra list always contains or will soon contain
2076         // at least one m.
2077         mp, last := getExtraM()
2078
2079         // Set needextram when we've just emptied the list,
2080         // so that the eventual call into cgocallbackg will
2081         // allocate a new m for the extra list. We delay the
2082         // allocation until then so that it can be done
2083         // after exitsyscall makes sure it is okay to be
2084         // running at all (that is, there's no garbage collection
2085         // running right now).
2086         mp.needextram = last
2087
2088         // Store the original signal mask for use by minit.
2089         mp.sigmask = sigmask
2090
2091         // Install TLS on some platforms (previously setg
2092         // would do this if necessary).
2093         osSetupTLS(mp)
2094
2095         // Install g (= m->g0) and set the stack bounds
2096         // to match the current stack.
2097         setg(mp.g0)
2098         sp := getcallersp()
2099         callbackUpdateSystemStack(mp, sp, signal)
2100
2101         // Should mark we are already in Go now.
2102         // Otherwise, we may call needm again when we get a signal, before cgocallbackg1,
2103         // which means the extram list may be empty, that will cause a deadlock.
2104         mp.isExtraInC = false
2105
2106         // Initialize this thread to use the m.
2107         asminit()
2108         minit()
2109
2110         // mp.curg is now a real goroutine.
2111         casgstatus(mp.curg, _Gdead, _Gsyscall)
2112         sched.ngsys.Add(-1)
2113 }
2114
2115 // Acquire an extra m and bind it to the C thread when a pthread key has been created.
2116 //
2117 //go:nosplit
2118 func needAndBindM() {
2119         needm(false)
2120
2121         if _cgo_pthread_key_created != nil && *(*uintptr)(_cgo_pthread_key_created) != 0 {
2122                 cgoBindM()
2123         }
2124 }
2125
2126 // newextram allocates m's and puts them on the extra list.
2127 // It is called with a working local m, so that it can do things
2128 // like call schedlock and allocate.
2129 func newextram() {
2130         c := extraMWaiters.Swap(0)
2131         if c > 0 {
2132                 for i := uint32(0); i < c; i++ {
2133                         oneNewExtraM()
2134                 }
2135         } else if extraMLength.Load() == 0 {
2136                 // Make sure there is at least one extra M.
2137                 oneNewExtraM()
2138         }
2139 }
2140
2141 // oneNewExtraM allocates an m and puts it on the extra list.
2142 func oneNewExtraM() {
2143         // Create extra goroutine locked to extra m.
2144         // The goroutine is the context in which the cgo callback will run.
2145         // The sched.pc will never be returned to, but setting it to
2146         // goexit makes clear to the traceback routines where
2147         // the goroutine stack ends.
2148         mp := allocm(nil, nil, -1)
2149         gp := malg(4096)
2150         gp.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum
2151         gp.sched.sp = gp.stack.hi
2152         gp.sched.sp -= 4 * goarch.PtrSize // extra space in case of reads slightly beyond frame
2153         gp.sched.lr = 0
2154         gp.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(gp))
2155         gp.syscallpc = gp.sched.pc
2156         gp.syscallsp = gp.sched.sp
2157         gp.stktopsp = gp.sched.sp
2158         // malg returns status as _Gidle. Change to _Gdead before
2159         // adding to allg where GC can see it. We use _Gdead to hide
2160         // this from tracebacks and stack scans since it isn't a
2161         // "real" goroutine until needm grabs it.
2162         casgstatus(gp, _Gidle, _Gdead)
2163         gp.m = mp
2164         mp.curg = gp
2165         mp.isextra = true
2166         // mark we are in C by default.
2167         mp.isExtraInC = true
2168         mp.lockedInt++
2169         mp.lockedg.set(gp)
2170         gp.lockedm.set(mp)
2171         gp.goid = sched.goidgen.Add(1)
2172         if raceenabled {
2173                 gp.racectx = racegostart(abi.FuncPCABIInternal(newextram) + sys.PCQuantum)
2174         }
2175         if traceEnabled() {
2176                 traceOneNewExtraM(gp)
2177         }
2178         // put on allg for garbage collector
2179         allgadd(gp)
2180
2181         // gp is now on the allg list, but we don't want it to be
2182         // counted by gcount. It would be more "proper" to increment
2183         // sched.ngfree, but that requires locking. Incrementing ngsys
2184         // has the same effect.
2185         sched.ngsys.Add(1)
2186
2187         // Add m to the extra list.
2188         addExtraM(mp)
2189 }
2190
2191 // dropm puts the current m back onto the extra list.
2192 //
2193 // 1. On systems without pthreads, like Windows
2194 // dropm is called when a cgo callback has called needm but is now
2195 // done with the callback and returning back into the non-Go thread.
2196 //
2197 // The main expense here is the call to signalstack to release the
2198 // m's signal stack, and then the call to needm on the next callback
2199 // from this thread. It is tempting to try to save the m for next time,
2200 // which would eliminate both these costs, but there might not be
2201 // a next time: the current thread (which Go does not control) might exit.
2202 // If we saved the m for that thread, there would be an m leak each time
2203 // such a thread exited. Instead, we acquire and release an m on each
2204 // call. These should typically not be scheduling operations, just a few
2205 // atomics, so the cost should be small.
2206 //
2207 // 2. On systems with pthreads
2208 // dropm is called while a non-Go thread is exiting.
2209 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2210 // to register a thread-exit-time destructor.
2211 // And store the g into a thread-specific value associated with the pthread key,
2212 // when first return back to C.
2213 // So that the destructor would invoke dropm while the non-Go thread is exiting.
2214 // This is much faster since it avoids expensive signal-related syscalls.
2215 //
2216 // This always runs without a P, so //go:nowritebarrierrec is required.
2217 //
2218 // This may run with a different stack than was recorded in g0 (there is no
2219 // call to callbackUpdateSystemStack prior to dropm), so this must be
2220 // //go:nosplit to avoid the stack bounds check.
2221 //
2222 //go:nowritebarrierrec
2223 //go:nosplit
2224 func dropm() {
2225         // Clear m and g, and return m to the extra list.
2226         // After the call to setg we can only call nosplit functions
2227         // with no pointer manipulation.
2228         mp := getg().m
2229
2230         // Return mp.curg to dead state.
2231         casgstatus(mp.curg, _Gsyscall, _Gdead)
2232         mp.curg.preemptStop = false
2233         sched.ngsys.Add(1)
2234
2235         // Block signals before unminit.
2236         // Unminit unregisters the signal handling stack (but needs g on some systems).
2237         // Setg(nil) clears g, which is the signal handler's cue not to run Go handlers.
2238         // It's important not to try to handle a signal between those two steps.
2239         sigmask := mp.sigmask
2240         sigblock(false)
2241         unminit()
2242
2243         setg(nil)
2244
2245         // Clear g0 stack bounds to ensure that needm always refreshes the
2246         // bounds when reusing this M.
2247         g0 := mp.g0
2248         g0.stack.hi = 0
2249         g0.stack.lo = 0
2250         g0.stackguard0 = 0
2251         g0.stackguard1 = 0
2252
2253         putExtraM(mp)
2254
2255         msigrestore(sigmask)
2256 }
2257
2258 // bindm store the g0 of the current m into a thread-specific value.
2259 //
2260 // We allocate a pthread per-thread variable using pthread_key_create,
2261 // to register a thread-exit-time destructor.
2262 // We are here setting the thread-specific value of the pthread key, to enable the destructor.
2263 // So that the pthread_key_destructor would dropm while the C thread is exiting.
2264 //
2265 // And the saved g will be used in pthread_key_destructor,
2266 // since the g stored in the TLS by Go might be cleared in some platforms,
2267 // before the destructor invoked, so, we restore g by the stored g, before dropm.
2268 //
2269 // We store g0 instead of m, to make the assembly code simpler,
2270 // since we need to restore g0 in runtime.cgocallback.
2271 //
2272 // On systems without pthreads, like Windows, bindm shouldn't be used.
2273 //
2274 // NOTE: this always runs without a P, so, nowritebarrierrec required.
2275 //
2276 //go:nosplit
2277 //go:nowritebarrierrec
2278 func cgoBindM() {
2279         if GOOS == "windows" || GOOS == "plan9" {
2280                 fatal("bindm in unexpected GOOS")
2281         }
2282         g := getg()
2283         if g.m.g0 != g {
2284                 fatal("the current g is not g0")
2285         }
2286         if _cgo_bindm != nil {
2287                 asmcgocall(_cgo_bindm, unsafe.Pointer(g))
2288         }
2289 }
2290
2291 // A helper function for EnsureDropM.
2292 func getm() uintptr {
2293         return uintptr(unsafe.Pointer(getg().m))
2294 }
2295
2296 var (
2297         // Locking linked list of extra M's, via mp.schedlink. Must be accessed
2298         // only via lockextra/unlockextra.
2299         //
2300         // Can't be atomic.Pointer[m] because we use an invalid pointer as a
2301         // "locked" sentinel value. M's on this list remain visible to the GC
2302         // because their mp.curg is on allgs.
2303         extraM atomic.Uintptr
2304         // Number of M's in the extraM list.
2305         extraMLength atomic.Uint32
2306         // Number of waiters in lockextra.
2307         extraMWaiters atomic.Uint32
2308
2309         // Number of extra M's in use by threads.
2310         extraMInUse atomic.Uint32
2311 )
2312
2313 // lockextra locks the extra list and returns the list head.
2314 // The caller must unlock the list by storing a new list head
2315 // to extram. If nilokay is true, then lockextra will
2316 // return a nil list head if that's what it finds. If nilokay is false,
2317 // lockextra will keep waiting until the list head is no longer nil.
2318 //
2319 //go:nosplit
2320 func lockextra(nilokay bool) *m {
2321         const locked = 1
2322
2323         incr := false
2324         for {
2325                 old := extraM.Load()
2326                 if old == locked {
2327                         osyield_no_g()
2328                         continue
2329                 }
2330                 if old == 0 && !nilokay {
2331                         if !incr {
2332                                 // Add 1 to the number of threads
2333                                 // waiting for an M.
2334                                 // This is cleared by newextram.
2335                                 extraMWaiters.Add(1)
2336                                 incr = true
2337                         }
2338                         usleep_no_g(1)
2339                         continue
2340                 }
2341                 if extraM.CompareAndSwap(old, locked) {
2342                         return (*m)(unsafe.Pointer(old))
2343                 }
2344                 osyield_no_g()
2345                 continue
2346         }
2347 }
2348
2349 //go:nosplit
2350 func unlockextra(mp *m, delta int32) {
2351         extraMLength.Add(delta)
2352         extraM.Store(uintptr(unsafe.Pointer(mp)))
2353 }
2354
2355 // Return an M from the extra M list. Returns last == true if the list becomes
2356 // empty because of this call.
2357 //
2358 // Spins waiting for an extra M, so caller must ensure that the list always
2359 // contains or will soon contain at least one M.
2360 //
2361 //go:nosplit
2362 func getExtraM() (mp *m, last bool) {
2363         mp = lockextra(false)
2364         extraMInUse.Add(1)
2365         unlockextra(mp.schedlink.ptr(), -1)
2366         return mp, mp.schedlink.ptr() == nil
2367 }
2368
2369 // Returns an extra M back to the list. mp must be from getExtraM. Newly
2370 // allocated M's should use addExtraM.
2371 //
2372 //go:nosplit
2373 func putExtraM(mp *m) {
2374         extraMInUse.Add(-1)
2375         addExtraM(mp)
2376 }
2377
2378 // Adds a newly allocated M to the extra M list.
2379 //
2380 //go:nosplit
2381 func addExtraM(mp *m) {
2382         mnext := lockextra(true)
2383         mp.schedlink.set(mnext)
2384         unlockextra(mp, 1)
2385 }
2386
2387 var (
2388         // allocmLock is locked for read when creating new Ms in allocm and their
2389         // addition to allm. Thus acquiring this lock for write blocks the
2390         // creation of new Ms.
2391         allocmLock rwmutex
2392
2393         // execLock serializes exec and clone to avoid bugs or unspecified
2394         // behaviour around exec'ing while creating/destroying threads. See
2395         // issue #19546.
2396         execLock rwmutex
2397 )
2398
2399 // These errors are reported (via writeErrStr) by some OS-specific
2400 // versions of newosproc and newosproc0.
2401 const (
2402         failthreadcreate  = "runtime: failed to create new OS thread\n"
2403         failallocatestack = "runtime: failed to allocate stack for the new OS thread\n"
2404 )
2405
2406 // newmHandoff contains a list of m structures that need new OS threads.
2407 // This is used by newm in situations where newm itself can't safely
2408 // start an OS thread.
2409 var newmHandoff struct {
2410         lock mutex
2411
2412         // newm points to a list of M structures that need new OS
2413         // threads. The list is linked through m.schedlink.
2414         newm muintptr
2415
2416         // waiting indicates that wake needs to be notified when an m
2417         // is put on the list.
2418         waiting bool
2419         wake    note
2420
2421         // haveTemplateThread indicates that the templateThread has
2422         // been started. This is not protected by lock. Use cas to set
2423         // to 1.
2424         haveTemplateThread uint32
2425 }
2426
2427 // Create a new m. It will start off with a call to fn, or else the scheduler.
2428 // fn needs to be static and not a heap allocated closure.
2429 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2430 //
2431 // id is optional pre-allocated m ID. Omit by passing -1.
2432 //
2433 //go:nowritebarrierrec
2434 func newm(fn func(), pp *p, id int64) {
2435         // allocm adds a new M to allm, but they do not start until created by
2436         // the OS in newm1 or the template thread.
2437         //
2438         // doAllThreadsSyscall requires that every M in allm will eventually
2439         // start and be signal-able, even with a STW.
2440         //
2441         // Disable preemption here until we start the thread to ensure that
2442         // newm is not preempted between allocm and starting the new thread,
2443         // ensuring that anything added to allm is guaranteed to eventually
2444         // start.
2445         acquirem()
2446
2447         mp := allocm(pp, fn, id)
2448         mp.nextp.set(pp)
2449         mp.sigmask = initSigmask
2450         if gp := getg(); gp != nil && gp.m != nil && (gp.m.lockedExt != 0 || gp.m.incgo) && GOOS != "plan9" {
2451                 // We're on a locked M or a thread that may have been
2452                 // started by C. The kernel state of this thread may
2453                 // be strange (the user may have locked it for that
2454                 // purpose). We don't want to clone that into another
2455                 // thread. Instead, ask a known-good thread to create
2456                 // the thread for us.
2457                 //
2458                 // This is disabled on Plan 9. See golang.org/issue/22227.
2459                 //
2460                 // TODO: This may be unnecessary on Windows, which
2461                 // doesn't model thread creation off fork.
2462                 lock(&newmHandoff.lock)
2463                 if newmHandoff.haveTemplateThread == 0 {
2464                         throw("on a locked thread with no template thread")
2465                 }
2466                 mp.schedlink = newmHandoff.newm
2467                 newmHandoff.newm.set(mp)
2468                 if newmHandoff.waiting {
2469                         newmHandoff.waiting = false
2470                         notewakeup(&newmHandoff.wake)
2471                 }
2472                 unlock(&newmHandoff.lock)
2473                 // The M has not started yet, but the template thread does not
2474                 // participate in STW, so it will always process queued Ms and
2475                 // it is safe to releasem.
2476                 releasem(getg().m)
2477                 return
2478         }
2479         newm1(mp)
2480         releasem(getg().m)
2481 }
2482
2483 func newm1(mp *m) {
2484         if iscgo {
2485                 var ts cgothreadstart
2486                 if _cgo_thread_start == nil {
2487                         throw("_cgo_thread_start missing")
2488                 }
2489                 ts.g.set(mp.g0)
2490                 ts.tls = (*uint64)(unsafe.Pointer(&mp.tls[0]))
2491                 ts.fn = unsafe.Pointer(abi.FuncPCABI0(mstart))
2492                 if msanenabled {
2493                         msanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2494                 }
2495                 if asanenabled {
2496                         asanwrite(unsafe.Pointer(&ts), unsafe.Sizeof(ts))
2497                 }
2498                 execLock.rlock() // Prevent process clone.
2499                 asmcgocall(_cgo_thread_start, unsafe.Pointer(&ts))
2500                 execLock.runlock()
2501                 return
2502         }
2503         execLock.rlock() // Prevent process clone.
2504         newosproc(mp)
2505         execLock.runlock()
2506 }
2507
2508 // startTemplateThread starts the template thread if it is not already
2509 // running.
2510 //
2511 // The calling thread must itself be in a known-good state.
2512 func startTemplateThread() {
2513         if GOARCH == "wasm" { // no threads on wasm yet
2514                 return
2515         }
2516
2517         // Disable preemption to guarantee that the template thread will be
2518         // created before a park once haveTemplateThread is set.
2519         mp := acquirem()
2520         if !atomic.Cas(&newmHandoff.haveTemplateThread, 0, 1) {
2521                 releasem(mp)
2522                 return
2523         }
2524         newm(templateThread, nil, -1)
2525         releasem(mp)
2526 }
2527
2528 // templateThread is a thread in a known-good state that exists solely
2529 // to start new threads in known-good states when the calling thread
2530 // may not be in a good state.
2531 //
2532 // Many programs never need this, so templateThread is started lazily
2533 // when we first enter a state that might lead to running on a thread
2534 // in an unknown state.
2535 //
2536 // templateThread runs on an M without a P, so it must not have write
2537 // barriers.
2538 //
2539 //go:nowritebarrierrec
2540 func templateThread() {
2541         lock(&sched.lock)
2542         sched.nmsys++
2543         checkdead()
2544         unlock(&sched.lock)
2545
2546         for {
2547                 lock(&newmHandoff.lock)
2548                 for newmHandoff.newm != 0 {
2549                         newm := newmHandoff.newm.ptr()
2550                         newmHandoff.newm = 0
2551                         unlock(&newmHandoff.lock)
2552                         for newm != nil {
2553                                 next := newm.schedlink.ptr()
2554                                 newm.schedlink = 0
2555                                 newm1(newm)
2556                                 newm = next
2557                         }
2558                         lock(&newmHandoff.lock)
2559                 }
2560                 newmHandoff.waiting = true
2561                 noteclear(&newmHandoff.wake)
2562                 unlock(&newmHandoff.lock)
2563                 notesleep(&newmHandoff.wake)
2564         }
2565 }
2566
2567 // Stops execution of the current m until new work is available.
2568 // Returns with acquired P.
2569 func stopm() {
2570         gp := getg()
2571
2572         if gp.m.locks != 0 {
2573                 throw("stopm holding locks")
2574         }
2575         if gp.m.p != 0 {
2576                 throw("stopm holding p")
2577         }
2578         if gp.m.spinning {
2579                 throw("stopm spinning")
2580         }
2581
2582         lock(&sched.lock)
2583         mput(gp.m)
2584         unlock(&sched.lock)
2585         mPark()
2586         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2587         gp.m.nextp = 0
2588 }
2589
2590 func mspinning() {
2591         // startm's caller incremented nmspinning. Set the new M's spinning.
2592         getg().m.spinning = true
2593 }
2594
2595 // Schedules some M to run the p (creates an M if necessary).
2596 // If p==nil, tries to get an idle P, if no idle P's does nothing.
2597 // May run with m.p==nil, so write barriers are not allowed.
2598 // If spinning is set, the caller has incremented nmspinning and must provide a
2599 // P. startm will set m.spinning in the newly started M.
2600 //
2601 // Callers passing a non-nil P must call from a non-preemptible context. See
2602 // comment on acquirem below.
2603 //
2604 // Argument lockheld indicates whether the caller already acquired the
2605 // scheduler lock. Callers holding the lock when making the call must pass
2606 // true. The lock might be temporarily dropped, but will be reacquired before
2607 // returning.
2608 //
2609 // Must not have write barriers because this may be called without a P.
2610 //
2611 //go:nowritebarrierrec
2612 func startm(pp *p, spinning, lockheld bool) {
2613         // Disable preemption.
2614         //
2615         // Every owned P must have an owner that will eventually stop it in the
2616         // event of a GC stop request. startm takes transient ownership of a P
2617         // (either from argument or pidleget below) and transfers ownership to
2618         // a started M, which will be responsible for performing the stop.
2619         //
2620         // Preemption must be disabled during this transient ownership,
2621         // otherwise the P this is running on may enter GC stop while still
2622         // holding the transient P, leaving that P in limbo and deadlocking the
2623         // STW.
2624         //
2625         // Callers passing a non-nil P must already be in non-preemptible
2626         // context, otherwise such preemption could occur on function entry to
2627         // startm. Callers passing a nil P may be preemptible, so we must
2628         // disable preemption before acquiring a P from pidleget below.
2629         mp := acquirem()
2630         if !lockheld {
2631                 lock(&sched.lock)
2632         }
2633         if pp == nil {
2634                 if spinning {
2635                         // TODO(prattmic): All remaining calls to this function
2636                         // with _p_ == nil could be cleaned up to find a P
2637                         // before calling startm.
2638                         throw("startm: P required for spinning=true")
2639                 }
2640                 pp, _ = pidleget(0)
2641                 if pp == nil {
2642                         if !lockheld {
2643                                 unlock(&sched.lock)
2644                         }
2645                         releasem(mp)
2646                         return
2647                 }
2648         }
2649         nmp := mget()
2650         if nmp == nil {
2651                 // No M is available, we must drop sched.lock and call newm.
2652                 // However, we already own a P to assign to the M.
2653                 //
2654                 // Once sched.lock is released, another G (e.g., in a syscall),
2655                 // could find no idle P while checkdead finds a runnable G but
2656                 // no running M's because this new M hasn't started yet, thus
2657                 // throwing in an apparent deadlock.
2658                 // This apparent deadlock is possible when startm is called
2659                 // from sysmon, which doesn't count as a running M.
2660                 //
2661                 // Avoid this situation by pre-allocating the ID for the new M,
2662                 // thus marking it as 'running' before we drop sched.lock. This
2663                 // new M will eventually run the scheduler to execute any
2664                 // queued G's.
2665                 id := mReserveID()
2666                 unlock(&sched.lock)
2667
2668                 var fn func()
2669                 if spinning {
2670                         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2671                         fn = mspinning
2672                 }
2673                 newm(fn, pp, id)
2674
2675                 if lockheld {
2676                         lock(&sched.lock)
2677                 }
2678                 // Ownership transfer of pp committed by start in newm.
2679                 // Preemption is now safe.
2680                 releasem(mp)
2681                 return
2682         }
2683         if !lockheld {
2684                 unlock(&sched.lock)
2685         }
2686         if nmp.spinning {
2687                 throw("startm: m is spinning")
2688         }
2689         if nmp.nextp != 0 {
2690                 throw("startm: m has p")
2691         }
2692         if spinning && !runqempty(pp) {
2693                 throw("startm: p has runnable gs")
2694         }
2695         // The caller incremented nmspinning, so set m.spinning in the new M.
2696         nmp.spinning = spinning
2697         nmp.nextp.set(pp)
2698         notewakeup(&nmp.park)
2699         // Ownership transfer of pp committed by wakeup. Preemption is now
2700         // safe.
2701         releasem(mp)
2702 }
2703
2704 // Hands off P from syscall or locked M.
2705 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
2706 //
2707 //go:nowritebarrierrec
2708 func handoffp(pp *p) {
2709         // handoffp must start an M in any situation where
2710         // findrunnable would return a G to run on pp.
2711
2712         // if it has local work, start it straight away
2713         if !runqempty(pp) || sched.runqsize != 0 {
2714                 startm(pp, false, false)
2715                 return
2716         }
2717         // if there's trace work to do, start it straight away
2718         if (traceEnabled() || traceShuttingDown()) && traceReaderAvailable() != nil {
2719                 startm(pp, false, false)
2720                 return
2721         }
2722         // if it has GC work, start it straight away
2723         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) {
2724                 startm(pp, false, false)
2725                 return
2726         }
2727         // no local work, check that there are no spinning/idle M's,
2728         // otherwise our help is not required
2729         if sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() == 0 && sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) { // TODO: fast atomic
2730                 sched.needspinning.Store(0)
2731                 startm(pp, true, false)
2732                 return
2733         }
2734         lock(&sched.lock)
2735         if sched.gcwaiting.Load() {
2736                 pp.status = _Pgcstop
2737                 sched.stopwait--
2738                 if sched.stopwait == 0 {
2739                         notewakeup(&sched.stopnote)
2740                 }
2741                 unlock(&sched.lock)
2742                 return
2743         }
2744         if pp.runSafePointFn != 0 && atomic.Cas(&pp.runSafePointFn, 1, 0) {
2745                 sched.safePointFn(pp)
2746                 sched.safePointWait--
2747                 if sched.safePointWait == 0 {
2748                         notewakeup(&sched.safePointNote)
2749                 }
2750         }
2751         if sched.runqsize != 0 {
2752                 unlock(&sched.lock)
2753                 startm(pp, false, false)
2754                 return
2755         }
2756         // If this is the last running P and nobody is polling network,
2757         // need to wakeup another M to poll network.
2758         if sched.npidle.Load() == gomaxprocs-1 && sched.lastpoll.Load() != 0 {
2759                 unlock(&sched.lock)
2760                 startm(pp, false, false)
2761                 return
2762         }
2763
2764         // The scheduler lock cannot be held when calling wakeNetPoller below
2765         // because wakeNetPoller may call wakep which may call startm.
2766         when := nobarrierWakeTime(pp)
2767         pidleput(pp, 0)
2768         unlock(&sched.lock)
2769
2770         if when != 0 {
2771                 wakeNetPoller(when)
2772         }
2773 }
2774
2775 // Tries to add one more P to execute G's.
2776 // Called when a G is made runnable (newproc, ready).
2777 // Must be called with a P.
2778 func wakep() {
2779         // Be conservative about spinning threads, only start one if none exist
2780         // already.
2781         if sched.nmspinning.Load() != 0 || !sched.nmspinning.CompareAndSwap(0, 1) {
2782                 return
2783         }
2784
2785         // Disable preemption until ownership of pp transfers to the next M in
2786         // startm. Otherwise preemption here would leave pp stuck waiting to
2787         // enter _Pgcstop.
2788         //
2789         // See preemption comment on acquirem in startm for more details.
2790         mp := acquirem()
2791
2792         var pp *p
2793         lock(&sched.lock)
2794         pp, _ = pidlegetSpinning(0)
2795         if pp == nil {
2796                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2797                         throw("wakep: negative nmspinning")
2798                 }
2799                 unlock(&sched.lock)
2800                 releasem(mp)
2801                 return
2802         }
2803         // Since we always have a P, the race in the "No M is available"
2804         // comment in startm doesn't apply during the small window between the
2805         // unlock here and lock in startm. A checkdead in between will always
2806         // see at least one running M (ours).
2807         unlock(&sched.lock)
2808
2809         startm(pp, true, false)
2810
2811         releasem(mp)
2812 }
2813
2814 // Stops execution of the current m that is locked to a g until the g is runnable again.
2815 // Returns with acquired P.
2816 func stoplockedm() {
2817         gp := getg()
2818
2819         if gp.m.lockedg == 0 || gp.m.lockedg.ptr().lockedm.ptr() != gp.m {
2820                 throw("stoplockedm: inconsistent locking")
2821         }
2822         if gp.m.p != 0 {
2823                 // Schedule another M to run this p.
2824                 pp := releasep()
2825                 handoffp(pp)
2826         }
2827         incidlelocked(1)
2828         // Wait until another thread schedules lockedg again.
2829         mPark()
2830         status := readgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2831         if status&^_Gscan != _Grunnable {
2832                 print("runtime:stoplockedm: lockedg (atomicstatus=", status, ") is not Grunnable or Gscanrunnable\n")
2833                 dumpgstatus(gp.m.lockedg.ptr())
2834                 throw("stoplockedm: not runnable")
2835         }
2836         acquirep(gp.m.nextp.ptr())
2837         gp.m.nextp = 0
2838 }
2839
2840 // Schedules the locked m to run the locked gp.
2841 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
2842 //
2843 //go:nowritebarrierrec
2844 func startlockedm(gp *g) {
2845         mp := gp.lockedm.ptr()
2846         if mp == getg().m {
2847                 throw("startlockedm: locked to me")
2848         }
2849         if mp.nextp != 0 {
2850                 throw("startlockedm: m has p")
2851         }
2852         // directly handoff current P to the locked m
2853         incidlelocked(-1)
2854         pp := releasep()
2855         mp.nextp.set(pp)
2856         notewakeup(&mp.park)
2857         stopm()
2858 }
2859
2860 // Stops the current m for stopTheWorld.
2861 // Returns when the world is restarted.
2862 func gcstopm() {
2863         gp := getg()
2864
2865         if !sched.gcwaiting.Load() {
2866                 throw("gcstopm: not waiting for gc")
2867         }
2868         if gp.m.spinning {
2869                 gp.m.spinning = false
2870                 // OK to just drop nmspinning here,
2871                 // startTheWorld will unpark threads as necessary.
2872                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
2873                         throw("gcstopm: negative nmspinning")
2874                 }
2875         }
2876         pp := releasep()
2877         lock(&sched.lock)
2878         pp.status = _Pgcstop
2879         sched.stopwait--
2880         if sched.stopwait == 0 {
2881                 notewakeup(&sched.stopnote)
2882         }
2883         unlock(&sched.lock)
2884         stopm()
2885 }
2886
2887 // Schedules gp to run on the current M.
2888 // If inheritTime is true, gp inherits the remaining time in the
2889 // current time slice. Otherwise, it starts a new time slice.
2890 // Never returns.
2891 //
2892 // Write barriers are allowed because this is called immediately after
2893 // acquiring a P in several places.
2894 //
2895 //go:yeswritebarrierrec
2896 func execute(gp *g, inheritTime bool) {
2897         mp := getg().m
2898
2899         if goroutineProfile.active {
2900                 // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
2901                 // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first stopped
2902                 // the world.
2903                 tryRecordGoroutineProfile(gp, osyield)
2904         }
2905
2906         // Assign gp.m before entering _Grunning so running Gs have an
2907         // M.
2908         mp.curg = gp
2909         gp.m = mp
2910         casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
2911         gp.waitsince = 0
2912         gp.preempt = false
2913         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
2914         if !inheritTime {
2915                 mp.p.ptr().schedtick++
2916         }
2917
2918         // Check whether the profiler needs to be turned on or off.
2919         hz := sched.profilehz
2920         if mp.profilehz != hz {
2921                 setThreadCPUProfiler(hz)
2922         }
2923
2924         if traceEnabled() {
2925                 // GoSysExit has to happen when we have a P, but before GoStart.
2926                 // So we emit it here.
2927                 if gp.syscallsp != 0 {
2928                         traceGoSysExit()
2929                 }
2930                 traceGoStart()
2931         }
2932
2933         gogo(&gp.sched)
2934 }
2935
2936 // Finds a runnable goroutine to execute.
2937 // Tries to steal from other P's, get g from local or global queue, poll network.
2938 // tryWakeP indicates that the returned goroutine is not normal (GC worker, trace
2939 // reader) so the caller should try to wake a P.
2940 func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
2941         mp := getg().m
2942
2943         // The conditions here and in handoffp must agree: if
2944         // findrunnable would return a G to run, handoffp must start
2945         // an M.
2946
2947 top:
2948         pp := mp.p.ptr()
2949         if sched.gcwaiting.Load() {
2950                 gcstopm()
2951                 goto top
2952         }
2953         if pp.runSafePointFn != 0 {
2954                 runSafePointFn()
2955         }
2956
2957         // now and pollUntil are saved for work stealing later,
2958         // which may steal timers. It's important that between now
2959         // and then, nothing blocks, so these numbers remain mostly
2960         // relevant.
2961         now, pollUntil, _ := checkTimers(pp, 0)
2962
2963         // Try to schedule the trace reader.
2964         if traceEnabled() || traceShuttingDown() {
2965                 gp := traceReader()
2966                 if gp != nil {
2967                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
2968                         traceGoUnpark(gp, 0)
2969                         return gp, false, true
2970                 }
2971         }
2972
2973         // Try to schedule a GC worker.
2974         if gcBlackenEnabled != 0 {
2975                 gp, tnow := gcController.findRunnableGCWorker(pp, now)
2976                 if gp != nil {
2977                         return gp, false, true
2978                 }
2979                 now = tnow
2980         }
2981
2982         // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
2983         // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
2984         // by constantly respawning each other.
2985         if pp.schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
2986                 lock(&sched.lock)
2987                 gp := globrunqget(pp, 1)
2988                 unlock(&sched.lock)
2989                 if gp != nil {
2990                         return gp, false, false
2991                 }
2992         }
2993
2994         // Wake up the finalizer G.
2995         if fingStatus.Load()&(fingWait|fingWake) == fingWait|fingWake {
2996                 if gp := wakefing(); gp != nil {
2997                         ready(gp, 0, true)
2998                 }
2999         }
3000         if *cgo_yield != nil {
3001                 asmcgocall(*cgo_yield, nil)
3002         }
3003
3004         // local runq
3005         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3006                 return gp, inheritTime, false
3007         }
3008
3009         // global runq
3010         if sched.runqsize != 0 {
3011                 lock(&sched.lock)
3012                 gp := globrunqget(pp, 0)
3013                 unlock(&sched.lock)
3014                 if gp != nil {
3015                         return gp, false, false
3016                 }
3017         }
3018
3019         // Poll network.
3020         // This netpoll is only an optimization before we resort to stealing.
3021         // We can safely skip it if there are no waiters or a thread is blocked
3022         // in netpoll already. If there is any kind of logical race with that
3023         // blocked thread (e.g. it has already returned from netpoll, but does
3024         // not set lastpoll yet), this thread will do blocking netpoll below
3025         // anyway.
3026         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3027                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() { // non-blocking
3028                         gp := list.pop()
3029                         injectglist(&list)
3030                         netpollAdjustWaiters(delta)
3031                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3032                         if traceEnabled() {
3033                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3034                         }
3035                         return gp, false, false
3036                 }
3037         }
3038
3039         // Spinning Ms: steal work from other Ps.
3040         //
3041         // Limit the number of spinning Ms to half the number of busy Ps.
3042         // This is necessary to prevent excessive CPU consumption when
3043         // GOMAXPROCS>>1 but the program parallelism is low.
3044         if mp.spinning || 2*sched.nmspinning.Load() < gomaxprocs-sched.npidle.Load() {
3045                 if !mp.spinning {
3046                         mp.becomeSpinning()
3047                 }
3048
3049                 gp, inheritTime, tnow, w, newWork := stealWork(now)
3050                 if gp != nil {
3051                         // Successfully stole.
3052                         return gp, inheritTime, false
3053                 }
3054                 if newWork {
3055                         // There may be new timer or GC work; restart to
3056                         // discover.
3057                         goto top
3058                 }
3059
3060                 now = tnow
3061                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3062                         // Earlier timer to wait for.
3063                         pollUntil = w
3064                 }
3065         }
3066
3067         // We have nothing to do.
3068         //
3069         // If we're in the GC mark phase, can safely scan and blacken objects,
3070         // and have work to do, run idle-time marking rather than give up the P.
3071         if gcBlackenEnabled != 0 && gcMarkWorkAvailable(pp) && gcController.addIdleMarkWorker() {
3072                 node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3073                 if node != nil {
3074                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3075                         gp := node.gp.ptr()
3076                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3077                         if traceEnabled() {
3078                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3079                         }
3080                         return gp, false, false
3081                 }
3082                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3083         }
3084
3085         // wasm only:
3086         // If a callback returned and no other goroutine is awake,
3087         // then wake event handler goroutine which pauses execution
3088         // until a callback was triggered.
3089         gp, otherReady := beforeIdle(now, pollUntil)
3090         if gp != nil {
3091                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3092                 if traceEnabled() {
3093                         traceGoUnpark(gp, 0)
3094                 }
3095                 return gp, false, false
3096         }
3097         if otherReady {
3098                 goto top
3099         }
3100
3101         // Before we drop our P, make a snapshot of the allp slice,
3102         // which can change underfoot once we no longer block
3103         // safe-points. We don't need to snapshot the contents because
3104         // everything up to cap(allp) is immutable.
3105         allpSnapshot := allp
3106         // Also snapshot masks. Value changes are OK, but we can't allow
3107         // len to change out from under us.
3108         idlepMaskSnapshot := idlepMask
3109         timerpMaskSnapshot := timerpMask
3110
3111         // return P and block
3112         lock(&sched.lock)
3113         if sched.gcwaiting.Load() || pp.runSafePointFn != 0 {
3114                 unlock(&sched.lock)
3115                 goto top
3116         }
3117         if sched.runqsize != 0 {
3118                 gp := globrunqget(pp, 0)
3119                 unlock(&sched.lock)
3120                 return gp, false, false
3121         }
3122         if !mp.spinning && sched.needspinning.Load() == 1 {
3123                 // See "Delicate dance" comment below.
3124                 mp.becomeSpinning()
3125                 unlock(&sched.lock)
3126                 goto top
3127         }
3128         if releasep() != pp {
3129                 throw("findrunnable: wrong p")
3130         }
3131         now = pidleput(pp, now)
3132         unlock(&sched.lock)
3133
3134         // Delicate dance: thread transitions from spinning to non-spinning
3135         // state, potentially concurrently with submission of new work. We must
3136         // drop nmspinning first and then check all sources again (with
3137         // #StoreLoad memory barrier in between). If we do it the other way
3138         // around, another thread can submit work after we've checked all
3139         // sources but before we drop nmspinning; as a result nobody will
3140         // unpark a thread to run the work.
3141         //
3142         // This applies to the following sources of work:
3143         //
3144         // * Goroutines added to the global or a per-P run queue.
3145         // * New/modified-earlier timers on a per-P timer heap.
3146         // * Idle-priority GC work (barring golang.org/issue/19112).
3147         //
3148         // If we discover new work below, we need to restore m.spinning as a
3149         // signal for resetspinning to unpark a new worker thread (because
3150         // there can be more than one starving goroutine).
3151         //
3152         // However, if after discovering new work we also observe no idle Ps
3153         // (either here or in resetspinning), we have a problem. We may be
3154         // racing with a non-spinning M in the block above, having found no
3155         // work and preparing to release its P and park. Allowing that P to go
3156         // idle will result in loss of work conservation (idle P while there is
3157         // runnable work). This could result in complete deadlock in the
3158         // unlikely event that we discover new work (from netpoll) right as we
3159         // are racing with _all_ other Ps going idle.
3160         //
3161         // We use sched.needspinning to synchronize with non-spinning Ms going
3162         // idle. If needspinning is set when they are about to drop their P,
3163         // they abort the drop and instead become a new spinning M on our
3164         // behalf. If we are not racing and the system is truly fully loaded
3165         // then no spinning threads are required, and the next thread to
3166         // naturally become spinning will clear the flag.
3167         //
3168         // Also see "Worker thread parking/unparking" comment at the top of the
3169         // file.
3170         wasSpinning := mp.spinning
3171         if mp.spinning {
3172                 mp.spinning = false
3173                 if sched.nmspinning.Add(-1) < 0 {
3174                         throw("findrunnable: negative nmspinning")
3175                 }
3176
3177                 // Note the for correctness, only the last M transitioning from
3178                 // spinning to non-spinning must perform these rechecks to
3179                 // ensure no missed work. However, the runtime has some cases
3180                 // of transient increments of nmspinning that are decremented
3181                 // without going through this path, so we must be conservative
3182                 // and perform the check on all spinning Ms.
3183                 //
3184                 // See https://go.dev/issue/43997.
3185
3186                 // Check global and P runqueues again.
3187
3188                 lock(&sched.lock)
3189                 if sched.runqsize != 0 {
3190                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3191                         if pp != nil {
3192                                 gp := globrunqget(pp, 0)
3193                                 if gp == nil {
3194                                         throw("global runq empty with non-zero runqsize")
3195                                 }
3196                                 unlock(&sched.lock)
3197                                 acquirep(pp)
3198                                 mp.becomeSpinning()
3199                                 return gp, false, false
3200                         }
3201                 }
3202                 unlock(&sched.lock)
3203
3204                 pp := checkRunqsNoP(allpSnapshot, idlepMaskSnapshot)
3205                 if pp != nil {
3206                         acquirep(pp)
3207                         mp.becomeSpinning()
3208                         goto top
3209                 }
3210
3211                 // Check for idle-priority GC work again.
3212                 pp, gp := checkIdleGCNoP()
3213                 if pp != nil {
3214                         acquirep(pp)
3215                         mp.becomeSpinning()
3216
3217                         // Run the idle worker.
3218                         pp.gcMarkWorkerMode = gcMarkWorkerIdleMode
3219                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3220                         if traceEnabled() {
3221                                 traceGoUnpark(gp, 0)
3222                         }
3223                         return gp, false, false
3224                 }
3225
3226                 // Finally, check for timer creation or expiry concurrently with
3227                 // transitioning from spinning to non-spinning.
3228                 //
3229                 // Note that we cannot use checkTimers here because it calls
3230                 // adjusttimers which may need to allocate memory, and that isn't
3231                 // allowed when we don't have an active P.
3232                 pollUntil = checkTimersNoP(allpSnapshot, timerpMaskSnapshot, pollUntil)
3233         }
3234
3235         // Poll network until next timer.
3236         if netpollinited() && (netpollAnyWaiters() || pollUntil != 0) && sched.lastpoll.Swap(0) != 0 {
3237                 sched.pollUntil.Store(pollUntil)
3238                 if mp.p != 0 {
3239                         throw("findrunnable: netpoll with p")
3240                 }
3241                 if mp.spinning {
3242                         throw("findrunnable: netpoll with spinning")
3243                 }
3244                 delay := int64(-1)
3245                 if pollUntil != 0 {
3246                         if now == 0 {
3247                                 now = nanotime()
3248                         }
3249                         delay = pollUntil - now
3250                         if delay < 0 {
3251                                 delay = 0
3252                         }
3253                 }
3254                 if faketime != 0 {
3255                         // When using fake time, just poll.
3256                         delay = 0
3257                 }
3258                 list, delta := netpoll(delay) // block until new work is available
3259                 // Refresh now again, after potentially blocking.
3260                 now = nanotime()
3261                 sched.pollUntil.Store(0)
3262                 sched.lastpoll.Store(now)
3263                 if faketime != 0 && list.empty() {
3264                         // Using fake time and nothing is ready; stop M.
3265                         // When all M's stop, checkdead will call timejump.
3266                         stopm()
3267                         goto top
3268                 }
3269                 lock(&sched.lock)
3270                 pp, _ := pidleget(now)
3271                 unlock(&sched.lock)
3272                 if pp == nil {
3273                         injectglist(&list)
3274                         netpollAdjustWaiters(delta)
3275                 } else {
3276                         acquirep(pp)
3277                         if !list.empty() {
3278                                 gp := list.pop()
3279                                 injectglist(&list)
3280                                 netpollAdjustWaiters(delta)
3281                                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3282                                 if traceEnabled() {
3283                                         traceGoUnpark(gp, 0)
3284                                 }
3285                                 return gp, false, false
3286                         }
3287                         if wasSpinning {
3288                                 mp.becomeSpinning()
3289                         }
3290                         goto top
3291                 }
3292         } else if pollUntil != 0 && netpollinited() {
3293                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3294                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > pollUntil {
3295                         netpollBreak()
3296                 }
3297         }
3298         stopm()
3299         goto top
3300 }
3301
3302 // pollWork reports whether there is non-background work this P could
3303 // be doing. This is a fairly lightweight check to be used for
3304 // background work loops, like idle GC. It checks a subset of the
3305 // conditions checked by the actual scheduler.
3306 func pollWork() bool {
3307         if sched.runqsize != 0 {
3308                 return true
3309         }
3310         p := getg().m.p.ptr()
3311         if !runqempty(p) {
3312                 return true
3313         }
3314         if netpollinited() && netpollAnyWaiters() && sched.lastpoll.Load() != 0 {
3315                 if list, delta := netpoll(0); !list.empty() {
3316                         injectglist(&list)
3317                         netpollAdjustWaiters(delta)
3318                         return true
3319                 }
3320         }
3321         return false
3322 }
3323
3324 // stealWork attempts to steal a runnable goroutine or timer from any P.
3325 //
3326 // If newWork is true, new work may have been readied.
3327 //
3328 // If now is not 0 it is the current time. stealWork returns the passed time or
3329 // the current time if now was passed as 0.
3330 func stealWork(now int64) (gp *g, inheritTime bool, rnow, pollUntil int64, newWork bool) {
3331         pp := getg().m.p.ptr()
3332
3333         ranTimer := false
3334
3335         const stealTries = 4
3336         for i := 0; i < stealTries; i++ {
3337                 stealTimersOrRunNextG := i == stealTries-1
3338
3339                 for enum := stealOrder.start(fastrand()); !enum.done(); enum.next() {
3340                         if sched.gcwaiting.Load() {
3341                                 // GC work may be available.
3342                                 return nil, false, now, pollUntil, true
3343                         }
3344                         p2 := allp[enum.position()]
3345                         if pp == p2 {
3346                                 continue
3347                         }
3348
3349                         // Steal timers from p2. This call to checkTimers is the only place
3350                         // where we might hold a lock on a different P's timers. We do this
3351                         // once on the last pass before checking runnext because stealing
3352                         // from the other P's runnext should be the last resort, so if there
3353                         // are timers to steal do that first.
3354                         //
3355                         // We only check timers on one of the stealing iterations because
3356                         // the time stored in now doesn't change in this loop and checking
3357                         // the timers for each P more than once with the same value of now
3358                         // is probably a waste of time.
3359                         //
3360                         // timerpMask tells us whether the P may have timers at all. If it
3361                         // can't, no need to check at all.
3362                         if stealTimersOrRunNextG && timerpMask.read(enum.position()) {
3363                                 tnow, w, ran := checkTimers(p2, now)
3364                                 now = tnow
3365                                 if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3366                                         pollUntil = w
3367                                 }
3368                                 if ran {
3369                                         // Running the timers may have
3370                                         // made an arbitrary number of G's
3371                                         // ready and added them to this P's
3372                                         // local run queue. That invalidates
3373                                         // the assumption of runqsteal
3374                                         // that it always has room to add
3375                                         // stolen G's. So check now if there
3376                                         // is a local G to run.
3377                                         if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
3378                                                 return gp, inheritTime, now, pollUntil, ranTimer
3379                                         }
3380                                         ranTimer = true
3381                                 }
3382                         }
3383
3384                         // Don't bother to attempt to steal if p2 is idle.
3385                         if !idlepMask.read(enum.position()) {
3386                                 if gp := runqsteal(pp, p2, stealTimersOrRunNextG); gp != nil {
3387                                         return gp, false, now, pollUntil, ranTimer
3388                                 }
3389                         }
3390                 }
3391         }
3392
3393         // No goroutines found to steal. Regardless, running a timer may have
3394         // made some goroutine ready that we missed. Indicate the next timer to
3395         // wait for.
3396         return nil, false, now, pollUntil, ranTimer
3397 }
3398
3399 // Check all Ps for a runnable G to steal.
3400 //
3401 // On entry we have no P. If a G is available to steal and a P is available,
3402 // the P is returned which the caller should acquire and attempt to steal the
3403 // work to.
3404 func checkRunqsNoP(allpSnapshot []*p, idlepMaskSnapshot pMask) *p {
3405         for id, p2 := range allpSnapshot {
3406                 if !idlepMaskSnapshot.read(uint32(id)) && !runqempty(p2) {
3407                         lock(&sched.lock)
3408                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3409                         if pp == nil {
3410                                 // Can't get a P, don't bother checking remaining Ps.
3411                                 unlock(&sched.lock)
3412                                 return nil
3413                         }
3414                         unlock(&sched.lock)
3415                         return pp
3416                 }
3417         }
3418
3419         // No work available.
3420         return nil
3421 }
3422
3423 // Check all Ps for a timer expiring sooner than pollUntil.
3424 //
3425 // Returns updated pollUntil value.
3426 func checkTimersNoP(allpSnapshot []*p, timerpMaskSnapshot pMask, pollUntil int64) int64 {
3427         for id, p2 := range allpSnapshot {
3428                 if timerpMaskSnapshot.read(uint32(id)) {
3429                         w := nobarrierWakeTime(p2)
3430                         if w != 0 && (pollUntil == 0 || w < pollUntil) {
3431                                 pollUntil = w
3432                         }
3433                 }
3434         }
3435
3436         return pollUntil
3437 }
3438
3439 // Check for idle-priority GC, without a P on entry.
3440 //
3441 // If some GC work, a P, and a worker G are all available, the P and G will be
3442 // returned. The returned P has not been wired yet.
3443 func checkIdleGCNoP() (*p, *g) {
3444         // N.B. Since we have no P, gcBlackenEnabled may change at any time; we
3445         // must check again after acquiring a P. As an optimization, we also check
3446         // if an idle mark worker is needed at all. This is OK here, because if we
3447         // observe that one isn't needed, at least one is currently running. Even if
3448         // it stops running, its own journey into the scheduler should schedule it
3449         // again, if need be (at which point, this check will pass, if relevant).
3450         if atomic.Load(&gcBlackenEnabled) == 0 || !gcController.needIdleMarkWorker() {
3451                 return nil, nil
3452         }
3453         if !gcMarkWorkAvailable(nil) {
3454                 return nil, nil
3455         }
3456
3457         // Work is available; we can start an idle GC worker only if there is
3458         // an available P and available worker G.
3459         //
3460         // We can attempt to acquire these in either order, though both have
3461         // synchronization concerns (see below). Workers are almost always
3462         // available (see comment in findRunnableGCWorker for the one case
3463         // there may be none). Since we're slightly less likely to find a P,
3464         // check for that first.
3465         //
3466         // Synchronization: note that we must hold sched.lock until we are
3467         // committed to keeping it. Otherwise we cannot put the unnecessary P
3468         // back in sched.pidle without performing the full set of idle
3469         // transition checks.
3470         //
3471         // If we were to check gcBgMarkWorkerPool first, we must somehow handle
3472         // the assumption in gcControllerState.findRunnableGCWorker that an
3473         // empty gcBgMarkWorkerPool is only possible if gcMarkDone is running.
3474         lock(&sched.lock)
3475         pp, now := pidlegetSpinning(0)
3476         if pp == nil {
3477                 unlock(&sched.lock)
3478                 return nil, nil
3479         }
3480
3481         // Now that we own a P, gcBlackenEnabled can't change (as it requires STW).
3482         if gcBlackenEnabled == 0 || !gcController.addIdleMarkWorker() {
3483                 pidleput(pp, now)
3484                 unlock(&sched.lock)
3485                 return nil, nil
3486         }
3487
3488         node := (*gcBgMarkWorkerNode)(gcBgMarkWorkerPool.pop())
3489         if node == nil {
3490                 pidleput(pp, now)
3491                 unlock(&sched.lock)
3492                 gcController.removeIdleMarkWorker()
3493                 return nil, nil
3494         }
3495
3496         unlock(&sched.lock)
3497
3498         return pp, node.gp.ptr()
3499 }
3500
3501 // wakeNetPoller wakes up the thread sleeping in the network poller if it isn't
3502 // going to wake up before the when argument; or it wakes an idle P to service
3503 // timers and the network poller if there isn't one already.
3504 func wakeNetPoller(when int64) {
3505         if sched.lastpoll.Load() == 0 {
3506                 // In findrunnable we ensure that when polling the pollUntil
3507                 // field is either zero or the time to which the current
3508                 // poll is expected to run. This can have a spurious wakeup
3509                 // but should never miss a wakeup.
3510                 pollerPollUntil := sched.pollUntil.Load()
3511                 if pollerPollUntil == 0 || pollerPollUntil > when {
3512                         netpollBreak()
3513                 }
3514         } else {
3515                 // There are no threads in the network poller, try to get
3516                 // one there so it can handle new timers.
3517                 if GOOS != "plan9" { // Temporary workaround - see issue #42303.
3518                         wakep()
3519                 }
3520         }
3521 }
3522
3523 func resetspinning() {
3524         gp := getg()
3525         if !gp.m.spinning {
3526                 throw("resetspinning: not a spinning m")
3527         }
3528         gp.m.spinning = false
3529         nmspinning := sched.nmspinning.Add(-1)
3530         if nmspinning < 0 {
3531                 throw("findrunnable: negative nmspinning")
3532         }
3533         // M wakeup policy is deliberately somewhat conservative, so check if we
3534         // need to wakeup another P here. See "Worker thread parking/unparking"
3535         // comment at the top of the file for details.
3536         wakep()
3537 }
3538
3539 // injectglist adds each runnable G on the list to some run queue,
3540 // and clears glist. If there is no current P, they are added to the
3541 // global queue, and up to npidle M's are started to run them.
3542 // Otherwise, for each idle P, this adds a G to the global queue
3543 // and starts an M. Any remaining G's are added to the current P's
3544 // local run queue.
3545 // This may temporarily acquire sched.lock.
3546 // Can run concurrently with GC.
3547 func injectglist(glist *gList) {
3548         if glist.empty() {
3549                 return
3550         }
3551         if traceEnabled() {
3552                 for gp := glist.head.ptr(); gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3553                         traceGoUnpark(gp, 0)
3554                 }
3555         }
3556
3557         // Mark all the goroutines as runnable before we put them
3558         // on the run queues.
3559         head := glist.head.ptr()
3560         var tail *g
3561         qsize := 0
3562         for gp := head; gp != nil; gp = gp.schedlink.ptr() {
3563                 tail = gp
3564                 qsize++
3565                 casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3566         }
3567
3568         // Turn the gList into a gQueue.
3569         var q gQueue
3570         q.head.set(head)
3571         q.tail.set(tail)
3572         *glist = gList{}
3573
3574         startIdle := func(n int) {
3575                 for i := 0; i < n; i++ {
3576                         mp := acquirem() // See comment in startm.
3577                         lock(&sched.lock)
3578
3579                         pp, _ := pidlegetSpinning(0)
3580                         if pp == nil {
3581                                 unlock(&sched.lock)
3582                                 releasem(mp)
3583                                 break
3584                         }
3585
3586                         startm(pp, false, true)
3587                         unlock(&sched.lock)
3588                         releasem(mp)
3589                 }
3590         }
3591
3592         pp := getg().m.p.ptr()
3593         if pp == nil {
3594                 lock(&sched.lock)
3595                 globrunqputbatch(&q, int32(qsize))
3596                 unlock(&sched.lock)
3597                 startIdle(qsize)
3598                 return
3599         }
3600
3601         npidle := int(sched.npidle.Load())
3602         var globq gQueue
3603         var n int
3604         for n = 0; n < npidle && !q.empty(); n++ {
3605                 g := q.pop()
3606                 globq.pushBack(g)
3607         }
3608         if n > 0 {
3609                 lock(&sched.lock)
3610                 globrunqputbatch(&globq, int32(n))
3611                 unlock(&sched.lock)
3612                 startIdle(n)
3613                 qsize -= n
3614         }
3615
3616         if !q.empty() {
3617                 runqputbatch(pp, &q, qsize)
3618         }
3619 }
3620
3621 // One round of scheduler: find a runnable goroutine and execute it.
3622 // Never returns.
3623 func schedule() {
3624         mp := getg().m
3625
3626         if mp.locks != 0 {
3627                 throw("schedule: holding locks")
3628         }
3629
3630         if mp.lockedg != 0 {
3631                 stoplockedm()
3632                 execute(mp.lockedg.ptr(), false) // Never returns.
3633         }
3634
3635         // We should not schedule away from a g that is executing a cgo call,
3636         // since the cgo call is using the m's g0 stack.
3637         if mp.incgo {
3638                 throw("schedule: in cgo")
3639         }
3640
3641 top:
3642         pp := mp.p.ptr()
3643         pp.preempt = false
3644
3645         // Safety check: if we are spinning, the run queue should be empty.
3646         // Check this before calling checkTimers, as that might call
3647         // goready to put a ready goroutine on the local run queue.
3648         if mp.spinning && (pp.runnext != 0 || pp.runqhead != pp.runqtail) {
3649                 throw("schedule: spinning with local work")
3650         }
3651
3652         gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
3653
3654         if debug.dontfreezetheworld > 0 && freezing.Load() {
3655                 // See comment in freezetheworld. We don't want to perturb
3656                 // scheduler state, so we didn't gcstopm in findRunnable, but
3657                 // also don't want to allow new goroutines to run.
3658                 //
3659                 // Deadlock here rather than in the findRunnable loop so if
3660                 // findRunnable is stuck in a loop we don't perturb that
3661                 // either.
3662                 lock(&deadlock)
3663                 lock(&deadlock)
3664         }
3665
3666         // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
3667         // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
3668         // start a new spinning M.
3669         if mp.spinning {
3670                 resetspinning()
3671         }
3672
3673         if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
3674                 // Scheduling of this goroutine is disabled. Put it on
3675                 // the list of pending runnable goroutines for when we
3676                 // re-enable user scheduling and look again.
3677                 lock(&sched.lock)
3678                 if schedEnabled(gp) {
3679                         // Something re-enabled scheduling while we
3680                         // were acquiring the lock.
3681                         unlock(&sched.lock)
3682                 } else {
3683                         sched.disable.runnable.pushBack(gp)
3684                         sched.disable.n++
3685                         unlock(&sched.lock)
3686                         goto top
3687                 }
3688         }
3689
3690         // If about to schedule a not-normal goroutine (a GCworker or tracereader),
3691         // wake a P if there is one.
3692         if tryWakeP {
3693                 wakep()
3694         }
3695         if gp.lockedm != 0 {
3696                 // Hands off own p to the locked m,
3697                 // then blocks waiting for a new p.
3698                 startlockedm(gp)
3699                 goto top
3700         }
3701
3702         execute(gp, inheritTime)
3703 }
3704
3705 // dropg removes the association between m and the current goroutine m->curg (gp for short).
3706 // Typically a caller sets gp's status away from Grunning and then
3707 // immediately calls dropg to finish the job. The caller is also responsible
3708 // for arranging that gp will be restarted using ready at an
3709 // appropriate time. After calling dropg and arranging for gp to be
3710 // readied later, the caller can do other work but eventually should
3711 // call schedule to restart the scheduling of goroutines on this m.
3712 func dropg() {
3713         gp := getg()
3714
3715         setMNoWB(&gp.m.curg.m, nil)
3716         setGNoWB(&gp.m.curg, nil)
3717 }
3718
3719 // checkTimers runs any timers for the P that are ready.
3720 // If now is not 0 it is the current time.
3721 // It returns the passed time or the current time if now was passed as 0.
3722 // and the time when the next timer should run or 0 if there is no next timer,
3723 // and reports whether it ran any timers.
3724 // If the time when the next timer should run is not 0,
3725 // it is always larger than the returned time.
3726 // We pass now in and out to avoid extra calls of nanotime.
3727 //
3728 //go:yeswritebarrierrec
3729 func checkTimers(pp *p, now int64) (rnow, pollUntil int64, ran bool) {
3730         // If it's not yet time for the first timer, or the first adjusted
3731         // timer, then there is nothing to do.
3732         next := pp.timer0When.Load()
3733         nextAdj := pp.timerModifiedEarliest.Load()
3734         if next == 0 || (nextAdj != 0 && nextAdj < next) {
3735                 next = nextAdj
3736         }
3737
3738         if next == 0 {
3739                 // No timers to run or adjust.
3740                 return now, 0, false
3741         }
3742
3743         if now == 0 {
3744                 now = nanotime()
3745         }
3746         if now < next {
3747                 // Next timer is not ready to run, but keep going
3748                 // if we would clear deleted timers.
3749                 // This corresponds to the condition below where
3750                 // we decide whether to call clearDeletedTimers.
3751                 if pp != getg().m.p.ptr() || int(pp.deletedTimers.Load()) <= int(pp.numTimers.Load()/4) {
3752                         return now, next, false
3753                 }
3754         }
3755
3756         lock(&pp.timersLock)
3757
3758         if len(pp.timers) > 0 {
3759                 adjusttimers(pp, now)
3760                 for len(pp.timers) > 0 {
3761                         // Note that runtimer may temporarily unlock
3762                         // pp.timersLock.
3763                         if tw := runtimer(pp, now); tw != 0 {
3764                                 if tw > 0 {
3765                                         pollUntil = tw
3766                                 }
3767                                 break
3768                         }
3769                         ran = true
3770                 }
3771         }
3772
3773         // If this is the local P, and there are a lot of deleted timers,
3774         // clear them out. We only do this for the local P to reduce
3775         // lock contention on timersLock.
3776         if pp == getg().m.p.ptr() && int(pp.deletedTimers.Load()) > len(pp.timers)/4 {
3777                 clearDeletedTimers(pp)
3778         }
3779
3780         unlock(&pp.timersLock)
3781
3782         return now, pollUntil, ran
3783 }
3784
3785 func parkunlock_c(gp *g, lock unsafe.Pointer) bool {
3786         unlock((*mutex)(lock))
3787         return true
3788 }
3789
3790 // park continuation on g0.
3791 func park_m(gp *g) {
3792         mp := getg().m
3793
3794         if traceEnabled() {
3795                 traceGoPark(mp.waitTraceBlockReason, mp.waitTraceSkip)
3796         }
3797
3798         // N.B. Not using casGToWaiting here because the waitreason is
3799         // set by park_m's caller.
3800         casgstatus(gp, _Grunning, _Gwaiting)
3801         dropg()
3802
3803         if fn := mp.waitunlockf; fn != nil {
3804                 ok := fn(gp, mp.waitlock)
3805                 mp.waitunlockf = nil
3806                 mp.waitlock = nil
3807                 if !ok {
3808                         if traceEnabled() {
3809                                 traceGoUnpark(gp, 2)
3810                         }
3811                         casgstatus(gp, _Gwaiting, _Grunnable)
3812                         execute(gp, true) // Schedule it back, never returns.
3813                 }
3814         }
3815         schedule()
3816 }
3817
3818 func goschedImpl(gp *g) {
3819         status := readgstatus(gp)
3820         if status&^_Gscan != _Grunning {
3821                 dumpgstatus(gp)
3822                 throw("bad g status")
3823         }
3824         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3825         dropg()
3826         lock(&sched.lock)
3827         globrunqput(gp)
3828         unlock(&sched.lock)
3829
3830         if mainStarted {
3831                 wakep()
3832         }
3833
3834         schedule()
3835 }
3836
3837 // Gosched continuation on g0.
3838 func gosched_m(gp *g) {
3839         if traceEnabled() {
3840                 traceGoSched()
3841         }
3842         goschedImpl(gp)
3843 }
3844
3845 // goschedguarded is a forbidden-states-avoided version of gosched_m.
3846 func goschedguarded_m(gp *g) {
3847
3848         if !canPreemptM(gp.m) {
3849                 gogo(&gp.sched) // never return
3850         }
3851
3852         if traceEnabled() {
3853                 traceGoSched()
3854         }
3855         goschedImpl(gp)
3856 }
3857
3858 func gopreempt_m(gp *g) {
3859         if traceEnabled() {
3860                 traceGoPreempt()
3861         }
3862         goschedImpl(gp)
3863 }
3864
3865 // preemptPark parks gp and puts it in _Gpreempted.
3866 //
3867 //go:systemstack
3868 func preemptPark(gp *g) {
3869         if traceEnabled() {
3870                 traceGoPark(traceBlockPreempted, 0)
3871         }
3872         status := readgstatus(gp)
3873         if status&^_Gscan != _Grunning {
3874                 dumpgstatus(gp)
3875                 throw("bad g status")
3876         }
3877
3878         if gp.asyncSafePoint {
3879                 // Double-check that async preemption does not
3880                 // happen in SPWRITE assembly functions.
3881                 // isAsyncSafePoint must exclude this case.
3882                 f := findfunc(gp.sched.pc)
3883                 if !f.valid() {
3884                         throw("preempt at unknown pc")
3885                 }
3886                 if f.flag&abi.FuncFlagSPWrite != 0 {
3887                         println("runtime: unexpected SPWRITE function", funcname(f), "in async preempt")
3888                         throw("preempt SPWRITE")
3889                 }
3890         }
3891
3892         // Transition from _Grunning to _Gscan|_Gpreempted. We can't
3893         // be in _Grunning when we dropg because then we'd be running
3894         // without an M, but the moment we're in _Gpreempted,
3895         // something could claim this G before we've fully cleaned it
3896         // up. Hence, we set the scan bit to lock down further
3897         // transitions until we can dropg.
3898         casGToPreemptScan(gp, _Grunning, _Gscan|_Gpreempted)
3899         dropg()
3900         casfrom_Gscanstatus(gp, _Gscan|_Gpreempted, _Gpreempted)
3901         schedule()
3902 }
3903
3904 // goyield is like Gosched, but it:
3905 // - emits a GoPreempt trace event instead of a GoSched trace event
3906 // - puts the current G on the runq of the current P instead of the globrunq
3907 func goyield() {
3908         checkTimeouts()
3909         mcall(goyield_m)
3910 }
3911
3912 func goyield_m(gp *g) {
3913         if traceEnabled() {
3914                 traceGoPreempt()
3915         }
3916         pp := gp.m.p.ptr()
3917         casgstatus(gp, _Grunning, _Grunnable)
3918         dropg()
3919         runqput(pp, gp, false)
3920         schedule()
3921 }
3922
3923 // Finishes execution of the current goroutine.
3924 func goexit1() {
3925         if raceenabled {
3926                 racegoend()
3927         }
3928         if traceEnabled() {
3929                 traceGoEnd()
3930         }
3931         mcall(goexit0)
3932 }
3933
3934 // goexit continuation on g0.
3935 func goexit0(gp *g) {
3936         mp := getg().m
3937         pp := mp.p.ptr()
3938
3939         casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
3940         gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
3941         if isSystemGoroutine(gp, false) {
3942                 sched.ngsys.Add(-1)
3943         }
3944         gp.m = nil
3945         locked := gp.lockedm != 0
3946         gp.lockedm = 0
3947         mp.lockedg = 0
3948         gp.preemptStop = false
3949         gp.paniconfault = false
3950         gp._defer = nil // should be true already but just in case.
3951         gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
3952         gp.writebuf = nil
3953         gp.waitreason = waitReasonZero
3954         gp.param = nil
3955         gp.labels = nil
3956         gp.timer = nil
3957
3958         if gcBlackenEnabled != 0 && gp.gcAssistBytes > 0 {
3959                 // Flush assist credit to the global pool. This gives
3960                 // better information to pacing if the application is
3961                 // rapidly creating an exiting goroutines.
3962                 assistWorkPerByte := gcController.assistWorkPerByte.Load()
3963                 scanCredit := int64(assistWorkPerByte * float64(gp.gcAssistBytes))
3964                 gcController.bgScanCredit.Add(scanCredit)
3965                 gp.gcAssistBytes = 0
3966         }
3967
3968         dropg()
3969
3970         if GOARCH == "wasm" { // no threads yet on wasm
3971                 gfput(pp, gp)
3972                 schedule() // never returns
3973         }
3974
3975         if mp.lockedInt != 0 {
3976                 print("invalid m->lockedInt = ", mp.lockedInt, "\n")
3977                 throw("internal lockOSThread error")
3978         }
3979         gfput(pp, gp)
3980         if locked {
3981                 // The goroutine may have locked this thread because
3982                 // it put it in an unusual kernel state. Kill it
3983                 // rather than returning it to the thread pool.
3984
3985                 // Return to mstart, which will release the P and exit
3986                 // the thread.
3987                 if GOOS != "plan9" { // See golang.org/issue/22227.
3988                         gogo(&mp.g0.sched)
3989                 } else {
3990                         // Clear lockedExt on plan9 since we may end up re-using
3991                         // this thread.
3992                         mp.lockedExt = 0
3993                 }
3994         }
3995         schedule()
3996 }
3997
3998 // save updates getg().sched to refer to pc and sp so that a following
3999 // gogo will restore pc and sp.
4000 //
4001 // save must not have write barriers because invoking a write barrier
4002 // can clobber getg().sched.
4003 //
4004 //go:nosplit
4005 //go:nowritebarrierrec
4006 func save(pc, sp uintptr) {
4007         gp := getg()
4008
4009         if gp == gp.m.g0 || gp == gp.m.gsignal {
4010                 // m.g0.sched is special and must describe the context
4011                 // for exiting the thread. mstart1 writes to it directly.
4012                 // m.gsignal.sched should not be used at all.
4013                 // This check makes sure save calls do not accidentally
4014                 // run in contexts where they'd write to system g's.
4015                 throw("save on system g not allowed")
4016         }
4017
4018         gp.sched.pc = pc
4019         gp.sched.sp = sp
4020         gp.sched.lr = 0
4021         gp.sched.ret = 0
4022         // We need to ensure ctxt is zero, but can't have a write
4023         // barrier here. However, it should always already be zero.
4024         // Assert that.
4025         if gp.sched.ctxt != nil {
4026                 badctxt()
4027         }
4028 }
4029
4030 // The goroutine g is about to enter a system call.
4031 // Record that it's not using the cpu anymore.
4032 // This is called only from the go syscall library and cgocall,
4033 // not from the low-level system calls used by the runtime.
4034 //
4035 // Entersyscall cannot split the stack: the save must
4036 // make g->sched refer to the caller's stack segment, because
4037 // entersyscall is going to return immediately after.
4038 //
4039 // Nothing entersyscall calls can split the stack either.
4040 // We cannot safely move the stack during an active call to syscall,
4041 // because we do not know which of the uintptr arguments are
4042 // really pointers (back into the stack).
4043 // In practice, this means that we make the fast path run through
4044 // entersyscall doing no-split things, and the slow path has to use systemstack
4045 // to run bigger things on the system stack.
4046 //
4047 // reentersyscall is the entry point used by cgo callbacks, where explicitly
4048 // saved SP and PC are restored. This is needed when exitsyscall will be called
4049 // from a function further up in the call stack than the parent, as g->syscallsp
4050 // must always point to a valid stack frame. entersyscall below is the normal
4051 // entry point for syscalls, which obtains the SP and PC from the caller.
4052 //
4053 // Syscall tracing:
4054 // At the start of a syscall we emit traceGoSysCall to capture the stack trace.
4055 // If the syscall does not block, that is it, we do not emit any other events.
4056 // If the syscall blocks (that is, P is retaken), retaker emits traceGoSysBlock;
4057 // when syscall returns we emit traceGoSysExit and when the goroutine starts running
4058 // (potentially instantly, if exitsyscallfast returns true) we emit traceGoStart.
4059 // To ensure that traceGoSysExit is emitted strictly after traceGoSysBlock,
4060 // we remember current value of syscalltick in m (gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick),
4061 // whoever emits traceGoSysBlock increments p.syscalltick afterwards;
4062 // and we wait for the increment before emitting traceGoSysExit.
4063 // Note that the increment is done even if tracing is not enabled,
4064 // because tracing can be enabled in the middle of syscall. We don't want the wait to hang.
4065 //
4066 //go:nosplit
4067 func reentersyscall(pc, sp uintptr) {
4068         gp := getg()
4069
4070         // Disable preemption because during this function g is in Gsyscall status,
4071         // but can have inconsistent g->sched, do not let GC observe it.
4072         gp.m.locks++
4073
4074         // Entersyscall must not call any function that might split/grow the stack.
4075         // (See details in comment above.)
4076         // Catch calls that might, by replacing the stack guard with something that
4077         // will trip any stack check and leaving a flag to tell newstack to die.
4078         gp.stackguard0 = stackPreempt
4079         gp.throwsplit = true
4080
4081         // Leave SP around for GC and traceback.
4082         save(pc, sp)
4083         gp.syscallsp = sp
4084         gp.syscallpc = pc
4085         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4086         if staticLockRanking {
4087                 // When doing static lock ranking casgstatus can call
4088                 // systemstack which clobbers g.sched.
4089                 save(pc, sp)
4090         }
4091         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4092                 systemstack(func() {
4093                         print("entersyscall inconsistent ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4094                         throw("entersyscall")
4095                 })
4096         }
4097
4098         if traceEnabled() {
4099                 systemstack(traceGoSysCall)
4100                 // systemstack itself clobbers g.sched.{pc,sp} and we might
4101                 // need them later when the G is genuinely blocked in a
4102                 // syscall
4103                 save(pc, sp)
4104         }
4105
4106         if sched.sysmonwait.Load() {
4107                 systemstack(entersyscall_sysmon)
4108                 save(pc, sp)
4109         }
4110
4111         if gp.m.p.ptr().runSafePointFn != 0 {
4112                 // runSafePointFn may stack split if run on this stack
4113                 systemstack(runSafePointFn)
4114                 save(pc, sp)
4115         }
4116
4117         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4118         pp := gp.m.p.ptr()
4119         pp.m = 0
4120         gp.m.oldp.set(pp)
4121         gp.m.p = 0
4122         atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)
4123         if sched.gcwaiting.Load() {
4124                 systemstack(entersyscall_gcwait)
4125                 save(pc, sp)
4126         }
4127
4128         gp.m.locks--
4129 }
4130
4131 // Standard syscall entry used by the go syscall library and normal cgo calls.
4132 //
4133 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package and x/sys.
4134 //
4135 //go:nosplit
4136 //go:linkname entersyscall
4137 func entersyscall() {
4138         reentersyscall(getcallerpc(), getcallersp())
4139 }
4140
4141 func entersyscall_sysmon() {
4142         lock(&sched.lock)
4143         if sched.sysmonwait.Load() {
4144                 sched.sysmonwait.Store(false)
4145                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4146         }
4147         unlock(&sched.lock)
4148 }
4149
4150 func entersyscall_gcwait() {
4151         gp := getg()
4152         pp := gp.m.oldp.ptr()
4153
4154         lock(&sched.lock)
4155         if sched.stopwait > 0 && atomic.Cas(&pp.status, _Psyscall, _Pgcstop) {
4156                 if traceEnabled() {
4157                         traceGoSysBlock(pp)
4158                         traceProcStop(pp)
4159                 }
4160                 pp.syscalltick++
4161                 if sched.stopwait--; sched.stopwait == 0 {
4162                         notewakeup(&sched.stopnote)
4163                 }
4164         }
4165         unlock(&sched.lock)
4166 }
4167
4168 // The same as entersyscall(), but with a hint that the syscall is blocking.
4169 //
4170 //go:nosplit
4171 func entersyscallblock() {
4172         gp := getg()
4173
4174         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4175         gp.throwsplit = true
4176         gp.stackguard0 = stackPreempt // see comment in entersyscall
4177         gp.m.syscalltick = gp.m.p.ptr().syscalltick
4178         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4179
4180         // Leave SP around for GC and traceback.
4181         pc := getcallerpc()
4182         sp := getcallersp()
4183         save(pc, sp)
4184         gp.syscallsp = gp.sched.sp
4185         gp.syscallpc = gp.sched.pc
4186         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4187                 sp1 := sp
4188                 sp2 := gp.sched.sp
4189                 sp3 := gp.syscallsp
4190                 systemstack(func() {
4191                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp1), " ", hex(sp2), " ", hex(sp3), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4192                         throw("entersyscallblock")
4193                 })
4194         }
4195         casgstatus(gp, _Grunning, _Gsyscall)
4196         if gp.syscallsp < gp.stack.lo || gp.stack.hi < gp.syscallsp {
4197                 systemstack(func() {
4198                         print("entersyscallblock inconsistent ", hex(sp), " ", hex(gp.sched.sp), " ", hex(gp.syscallsp), " [", hex(gp.stack.lo), ",", hex(gp.stack.hi), "]\n")
4199                         throw("entersyscallblock")
4200                 })
4201         }
4202
4203         systemstack(entersyscallblock_handoff)
4204
4205         // Resave for traceback during blocked call.
4206         save(getcallerpc(), getcallersp())
4207
4208         gp.m.locks--
4209 }
4210
4211 func entersyscallblock_handoff() {
4212         if traceEnabled() {
4213                 traceGoSysCall()
4214                 traceGoSysBlock(getg().m.p.ptr())
4215         }
4216         handoffp(releasep())
4217 }
4218
4219 // The goroutine g exited its system call.
4220 // Arrange for it to run on a cpu again.
4221 // This is called only from the go syscall library, not
4222 // from the low-level system calls used by the runtime.
4223 //
4224 // Write barriers are not allowed because our P may have been stolen.
4225 //
4226 // This is exported via linkname to assembly in the syscall package.
4227 //
4228 //go:nosplit
4229 //go:nowritebarrierrec
4230 //go:linkname exitsyscall
4231 func exitsyscall() {
4232         gp := getg()
4233
4234         gp.m.locks++ // see comment in entersyscall
4235         if getcallersp() > gp.syscallsp {
4236                 throw("exitsyscall: syscall frame is no longer valid")
4237         }
4238
4239         gp.waitsince = 0
4240         oldp := gp.m.oldp.ptr()
4241         gp.m.oldp = 0
4242         if exitsyscallfast(oldp) {
4243                 // When exitsyscallfast returns success, we have a P so can now use
4244                 // write barriers
4245                 if goroutineProfile.active {
4246                         // Make sure that gp has had its stack written out to the goroutine
4247                         // profile, exactly as it was when the goroutine profiler first
4248                         // stopped the world.
4249                         systemstack(func() {
4250                                 tryRecordGoroutineProfileWB(gp)
4251                         })
4252                 }
4253                 if traceEnabled() {
4254                         if oldp != gp.m.p.ptr() || gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4255                                 systemstack(traceGoStart)
4256                         }
4257                 }
4258                 // There's a cpu for us, so we can run.
4259                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4260                 // We need to cas the status and scan before resuming...
4261                 casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunning)
4262
4263                 // Garbage collector isn't running (since we are),
4264                 // so okay to clear syscallsp.
4265                 gp.syscallsp = 0
4266                 gp.m.locks--
4267                 if gp.preempt {
4268                         // restore the preemption request in case we've cleared it in newstack
4269                         gp.stackguard0 = stackPreempt
4270                 } else {
4271                         // otherwise restore the real stackGuard, we've spoiled it in entersyscall/entersyscallblock
4272                         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4273                 }
4274                 gp.throwsplit = false
4275
4276                 if sched.disable.user && !schedEnabled(gp) {
4277                         // Scheduling of this goroutine is disabled.
4278                         Gosched()
4279                 }
4280
4281                 return
4282         }
4283
4284         if traceEnabled() {
4285                 // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4286                 // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4287                 for oldp != nil && oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4288                         osyield()
4289                 }
4290                 // We can't trace syscall exit right now because we don't have a P.
4291                 // Tracing code can invoke write barriers that cannot run without a P.
4292                 // So instead we remember the syscall exit time and emit the event
4293                 // in execute when we have a P.
4294                 gp.trace.sysExitTime = traceClockNow()
4295         }
4296
4297         gp.m.locks--
4298
4299         // Call the scheduler.
4300         mcall(exitsyscall0)
4301
4302         // Scheduler returned, so we're allowed to run now.
4303         // Delete the syscallsp information that we left for
4304         // the garbage collector during the system call.
4305         // Must wait until now because until gosched returns
4306         // we don't know for sure that the garbage collector
4307         // is not running.
4308         gp.syscallsp = 0
4309         gp.m.p.ptr().syscalltick++
4310         gp.throwsplit = false
4311 }
4312
4313 //go:nosplit
4314 func exitsyscallfast(oldp *p) bool {
4315         gp := getg()
4316
4317         // Freezetheworld sets stopwait but does not retake P's.
4318         if sched.stopwait == freezeStopWait {
4319                 return false
4320         }
4321
4322         // Try to re-acquire the last P.
4323         if oldp != nil && oldp.status == _Psyscall && atomic.Cas(&oldp.status, _Psyscall, _Pidle) {
4324                 // There's a cpu for us, so we can run.
4325                 wirep(oldp)
4326                 exitsyscallfast_reacquired()
4327                 return true
4328         }
4329
4330         // Try to get any other idle P.
4331         if sched.pidle != 0 {
4332                 var ok bool
4333                 systemstack(func() {
4334                         ok = exitsyscallfast_pidle()
4335                         if ok && traceEnabled() {
4336                                 if oldp != nil {
4337                                         // Wait till traceGoSysBlock event is emitted.
4338                                         // This ensures consistency of the trace (the goroutine is started after it is blocked).
4339                                         for oldp.syscalltick == gp.m.syscalltick {
4340                                                 osyield()
4341                                         }
4342                                 }
4343                                 traceGoSysExit()
4344                         }
4345                 })
4346                 if ok {
4347                         return true
4348                 }
4349         }
4350         return false
4351 }
4352
4353 // exitsyscallfast_reacquired is the exitsyscall path on which this G
4354 // has successfully reacquired the P it was running on before the
4355 // syscall.
4356 //
4357 //go:nosplit
4358 func exitsyscallfast_reacquired() {
4359         gp := getg()
4360         if gp.m.syscalltick != gp.m.p.ptr().syscalltick {
4361                 if traceEnabled() {
4362                         // The p was retaken and then enter into syscall again (since gp.m.syscalltick has changed).
4363                         // traceGoSysBlock for this syscall was already emitted,
4364                         // but here we effectively retake the p from the new syscall running on the same p.
4365                         systemstack(func() {
4366                                 // Denote blocking of the new syscall.
4367                                 traceGoSysBlock(gp.m.p.ptr())
4368                                 // Denote completion of the current syscall.
4369                                 traceGoSysExit()
4370                         })
4371                 }
4372                 gp.m.p.ptr().syscalltick++
4373         }
4374 }
4375
4376 func exitsyscallfast_pidle() bool {
4377         lock(&sched.lock)
4378         pp, _ := pidleget(0)
4379         if pp != nil && sched.sysmonwait.Load() {
4380                 sched.sysmonwait.Store(false)
4381                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4382         }
4383         unlock(&sched.lock)
4384         if pp != nil {
4385                 acquirep(pp)
4386                 return true
4387         }
4388         return false
4389 }
4390
4391 // exitsyscall slow path on g0.
4392 // Failed to acquire P, enqueue gp as runnable.
4393 //
4394 // Called via mcall, so gp is the calling g from this M.
4395 //
4396 //go:nowritebarrierrec
4397 func exitsyscall0(gp *g) {
4398         casgstatus(gp, _Gsyscall, _Grunnable)
4399         dropg()
4400         lock(&sched.lock)
4401         var pp *p
4402         if schedEnabled(gp) {
4403                 pp, _ = pidleget(0)
4404         }
4405         var locked bool
4406         if pp == nil {
4407                 globrunqput(gp)
4408
4409                 // Below, we stoplockedm if gp is locked. globrunqput releases
4410                 // ownership of gp, so we must check if gp is locked prior to
4411                 // committing the release by unlocking sched.lock, otherwise we
4412                 // could race with another M transitioning gp from unlocked to
4413                 // locked.
4414                 locked = gp.lockedm != 0
4415         } else if sched.sysmonwait.Load() {
4416                 sched.sysmonwait.Store(false)
4417                 notewakeup(&sched.sysmonnote)
4418         }
4419         unlock(&sched.lock)
4420         if pp != nil {
4421                 acquirep(pp)
4422                 execute(gp, false) // Never returns.
4423         }
4424         if locked {
4425                 // Wait until another thread schedules gp and so m again.
4426                 //
4427                 // N.B. lockedm must be this M, as this g was running on this M
4428                 // before entersyscall.
4429                 stoplockedm()
4430                 execute(gp, false) // Never returns.
4431         }
4432         stopm()
4433         schedule() // Never returns.
4434 }
4435
4436 // Called from syscall package before fork.
4437 //
4438 //go:linkname syscall_runtime_BeforeFork syscall.runtime_BeforeFork
4439 //go:nosplit
4440 func syscall_runtime_BeforeFork() {
4441         gp := getg().m.curg
4442
4443         // Block signals during a fork, so that the child does not run
4444         // a signal handler before exec if a signal is sent to the process
4445         // group. See issue #18600.
4446         gp.m.locks++
4447         sigsave(&gp.m.sigmask)
4448         sigblock(false)
4449
4450         // This function is called before fork in syscall package.
4451         // Code between fork and exec must not allocate memory nor even try to grow stack.
4452         // Here we spoil g.stackguard0 to reliably detect any attempts to grow stack.
4453         // runtime_AfterFork will undo this in parent process, but not in child.
4454         gp.stackguard0 = stackFork
4455 }
4456
4457 // Called from syscall package after fork in parent.
4458 //
4459 //go:linkname syscall_runtime_AfterFork syscall.runtime_AfterFork
4460 //go:nosplit
4461 func syscall_runtime_AfterFork() {
4462         gp := getg().m.curg
4463
4464         // See the comments in beforefork.
4465         gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4466
4467         msigrestore(gp.m.sigmask)
4468
4469         gp.m.locks--
4470 }
4471
4472 // inForkedChild is true while manipulating signals in the child process.
4473 // This is used to avoid calling libc functions in case we are using vfork.
4474 var inForkedChild bool
4475
4476 // Called from syscall package after fork in child.
4477 // It resets non-sigignored signals to the default handler, and
4478 // restores the signal mask in preparation for the exec.
4479 //
4480 // Because this might be called during a vfork, and therefore may be
4481 // temporarily sharing address space with the parent process, this must
4482 // not change any global variables or calling into C code that may do so.
4483 //
4484 //go:linkname syscall_runtime_AfterForkInChild syscall.runtime_AfterForkInChild
4485 //go:nosplit
4486 //go:nowritebarrierrec
4487 func syscall_runtime_AfterForkInChild() {
4488         // It's OK to change the global variable inForkedChild here
4489         // because we are going to change it back. There is no race here,
4490         // because if we are sharing address space with the parent process,
4491         // then the parent process can not be running concurrently.
4492         inForkedChild = true
4493
4494         clearSignalHandlers()
4495
4496         // When we are the child we are the only thread running,
4497         // so we know that nothing else has changed gp.m.sigmask.
4498         msigrestore(getg().m.sigmask)
4499
4500         inForkedChild = false
4501 }
4502
4503 // pendingPreemptSignals is the number of preemption signals
4504 // that have been sent but not received. This is only used on Darwin.
4505 // For #41702.
4506 var pendingPreemptSignals atomic.Int32
4507
4508 // Called from syscall package before Exec.
4509 //
4510 //go:linkname syscall_runtime_BeforeExec syscall.runtime_BeforeExec
4511 func syscall_runtime_BeforeExec() {
4512         // Prevent thread creation during exec.
4513         execLock.lock()
4514
4515         // On Darwin, wait for all pending preemption signals to
4516         // be received. See issue #41702.
4517         if GOOS == "darwin" || GOOS == "ios" {
4518                 for pendingPreemptSignals.Load() > 0 {
4519                         osyield()
4520                 }
4521         }
4522 }
4523
4524 // Called from syscall package after Exec.
4525 //
4526 //go:linkname syscall_runtime_AfterExec syscall.runtime_AfterExec
4527 func syscall_runtime_AfterExec() {
4528         execLock.unlock()
4529 }
4530
4531 // Allocate a new g, with a stack big enough for stacksize bytes.
4532 func malg(stacksize int32) *g {
4533         newg := new(g)
4534         if stacksize >= 0 {
4535                 stacksize = round2(stackSystem + stacksize)
4536                 systemstack(func() {
4537                         newg.stack = stackalloc(uint32(stacksize))
4538                 })
4539                 newg.stackguard0 = newg.stack.lo + stackGuard
4540                 newg.stackguard1 = ^uintptr(0)
4541                 // Clear the bottom word of the stack. We record g
4542                 // there on gsignal stack during VDSO on ARM and ARM64.
4543                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(newg.stack.lo)) = 0
4544         }
4545         return newg
4546 }
4547
4548 // Create a new g running fn.
4549 // Put it on the queue of g's waiting to run.
4550 // The compiler turns a go statement into a call to this.
4551 func newproc(fn *funcval) {
4552         gp := getg()
4553         pc := getcallerpc()
4554         systemstack(func() {
4555                 newg := newproc1(fn, gp, pc)
4556
4557                 pp := getg().m.p.ptr()
4558                 runqput(pp, newg, true)
4559
4560                 if mainStarted {
4561                         wakep()
4562                 }
4563         })
4564 }
4565
4566 // Create a new g in state _Grunnable, starting at fn. callerpc is the
4567 // address of the go statement that created this. The caller is responsible
4568 // for adding the new g to the scheduler.
4569 func newproc1(fn *funcval, callergp *g, callerpc uintptr) *g {
4570         if fn == nil {
4571                 fatal("go of nil func value")
4572         }
4573
4574         mp := acquirem() // disable preemption because we hold M and P in local vars.
4575         pp := mp.p.ptr()
4576         newg := gfget(pp)
4577         if newg == nil {
4578                 newg = malg(stackMin)
4579                 casgstatus(newg, _Gidle, _Gdead)
4580                 allgadd(newg) // publishes with a g->status of Gdead so GC scanner doesn't look at uninitialized stack.
4581         }
4582         if newg.stack.hi == 0 {
4583                 throw("newproc1: newg missing stack")
4584         }
4585
4586         if readgstatus(newg) != _Gdead {
4587                 throw("newproc1: new g is not Gdead")
4588         }
4589
4590         totalSize := uintptr(4*goarch.PtrSize + sys.MinFrameSize) // extra space in case of reads slightly beyond frame
4591         totalSize = alignUp(totalSize, sys.StackAlign)
4592         sp := newg.stack.hi - totalSize
4593         if usesLR {
4594                 // caller's LR
4595                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp)) = 0
4596                 prepGoExitFrame(sp)
4597         }
4598         if GOARCH == "arm64" {
4599                 // caller's FP
4600                 *(*uintptr)(unsafe.Pointer(sp - goarch.PtrSize)) = 0
4601         }
4602
4603         memclrNoHeapPointers(unsafe.Pointer(&newg.sched), unsafe.Sizeof(newg.sched))
4604         newg.sched.sp = sp
4605         newg.stktopsp = sp
4606         newg.sched.pc = abi.FuncPCABI0(goexit) + sys.PCQuantum // +PCQuantum so that previous instruction is in same function
4607         newg.sched.g = guintptr(unsafe.Pointer(newg))
4608         gostartcallfn(&newg.sched, fn)
4609         newg.parentGoid = callergp.goid
4610         newg.gopc = callerpc
4611         newg.ancestors = saveAncestors(callergp)
4612         newg.startpc = fn.fn
4613         if isSystemGoroutine(newg, false) {
4614                 sched.ngsys.Add(1)
4615         } else {
4616                 // Only user goroutines inherit pprof labels.
4617                 if mp.curg != nil {
4618                         newg.labels = mp.curg.labels
4619                 }
4620                 if goroutineProfile.active {
4621                         // A concurrent goroutine profile is running. It should include
4622                         // exactly the set of goroutines that were alive when the goroutine
4623                         // profiler first stopped the world. That does not include newg, so
4624                         // mark it as not needing a profile before transitioning it from
4625                         // _Gdead.
4626                         newg.goroutineProfiled.Store(goroutineProfileSatisfied)
4627                 }
4628         }
4629         // Track initial transition?
4630         newg.trackingSeq = uint8(fastrand())
4631         if newg.trackingSeq%gTrackingPeriod == 0 {
4632                 newg.tracking = true
4633         }
4634         casgstatus(newg, _Gdead, _Grunnable)
4635         gcController.addScannableStack(pp, int64(newg.stack.hi-newg.stack.lo))
4636
4637         if pp.goidcache == pp.goidcacheend {
4638                 // Sched.goidgen is the last allocated id,
4639                 // this batch must be [sched.goidgen+1, sched.goidgen+GoidCacheBatch].
4640                 // At startup sched.goidgen=0, so main goroutine receives goid=1.
4641                 pp.goidcache = sched.goidgen.Add(_GoidCacheBatch)
4642                 pp.goidcache -= _GoidCacheBatch - 1
4643                 pp.goidcacheend = pp.goidcache + _GoidCacheBatch
4644         }
4645         newg.goid = pp.goidcache
4646         pp.goidcache++
4647         if raceenabled {
4648                 newg.racectx = racegostart(callerpc)
4649                 newg.raceignore = 0
4650                 if newg.labels != nil {
4651                         // See note in proflabel.go on labelSync's role in synchronizing
4652                         // with the reads in the signal handler.
4653                         racereleasemergeg(newg, unsafe.Pointer(&labelSync))
4654                 }
4655         }
4656         if traceEnabled() {
4657                 traceGoCreate(newg, newg.startpc)
4658         }
4659         releasem(mp)
4660
4661         return newg
4662 }
4663
4664 // saveAncestors copies previous ancestors of the given caller g and
4665 // includes info for the current caller into a new set of tracebacks for
4666 // a g being created.
4667 func saveAncestors(callergp *g) *[]ancestorInfo {
4668         // Copy all prior info, except for the root goroutine (goid 0).
4669         if debug.tracebackancestors <= 0 || callergp.goid == 0 {
4670                 return nil
4671         }
4672         var callerAncestors []ancestorInfo
4673         if callergp.ancestors != nil {
4674                 callerAncestors = *callergp.ancestors
4675         }
4676         n := int32(len(callerAncestors)) + 1
4677         if n > debug.tracebackancestors {
4678                 n = debug.tracebackancestors
4679         }
4680         ancestors := make([]ancestorInfo, n)
4681         copy(ancestors[1:], callerAncestors)
4682
4683         var pcs [tracebackInnerFrames]uintptr
4684         npcs := gcallers(callergp, 0, pcs[:])
4685         ipcs := make([]uintptr, npcs)
4686         copy(ipcs, pcs[:])
4687         ancestors[0] = ancestorInfo{
4688                 pcs:  ipcs,
4689                 goid: callergp.goid,
4690                 gopc: callergp.gopc,
4691         }
4692
4693         ancestorsp := new([]ancestorInfo)
4694         *ancestorsp = ancestors
4695         return ancestorsp
4696 }
4697
4698 // Put on gfree list.
4699 // If local list is too long, transfer a batch to the global list.
4700 func gfput(pp *p, gp *g) {
4701         if readgstatus(gp) != _Gdead {
4702                 throw("gfput: bad status (not Gdead)")
4703         }
4704
4705         stksize := gp.stack.hi - gp.stack.lo
4706
4707         if stksize != uintptr(startingStackSize) {
4708                 // non-standard stack size - free it.
4709                 stackfree(gp.stack)
4710                 gp.stack.lo = 0
4711                 gp.stack.hi = 0
4712                 gp.stackguard0 = 0
4713         }
4714
4715         pp.gFree.push(gp)
4716         pp.gFree.n++
4717         if pp.gFree.n >= 64 {
4718                 var (
4719                         inc      int32
4720                         stackQ   gQueue
4721                         noStackQ gQueue
4722                 )
4723                 for pp.gFree.n >= 32 {
4724                         gp := pp.gFree.pop()
4725                         pp.gFree.n--
4726                         if gp.stack.lo == 0 {
4727                                 noStackQ.push(gp)
4728                         } else {
4729                                 stackQ.push(gp)
4730                         }
4731                         inc++
4732                 }
4733                 lock(&sched.gFree.lock)
4734                 sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4735                 sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4736                 sched.gFree.n += inc
4737                 unlock(&sched.gFree.lock)
4738         }
4739 }
4740
4741 // Get from gfree list.
4742 // If local list is empty, grab a batch from global list.
4743 func gfget(pp *p) *g {
4744 retry:
4745         if pp.gFree.empty() && (!sched.gFree.stack.empty() || !sched.gFree.noStack.empty()) {
4746                 lock(&sched.gFree.lock)
4747                 // Move a batch of free Gs to the P.
4748                 for pp.gFree.n < 32 {
4749                         // Prefer Gs with stacks.
4750                         gp := sched.gFree.stack.pop()
4751                         if gp == nil {
4752                                 gp = sched.gFree.noStack.pop()
4753                                 if gp == nil {
4754                                         break
4755                                 }
4756                         }
4757                         sched.gFree.n--
4758                         pp.gFree.push(gp)
4759                         pp.gFree.n++
4760                 }
4761                 unlock(&sched.gFree.lock)
4762                 goto retry
4763         }
4764         gp := pp.gFree.pop()
4765         if gp == nil {
4766                 return nil
4767         }
4768         pp.gFree.n--
4769         if gp.stack.lo != 0 && gp.stack.hi-gp.stack.lo != uintptr(startingStackSize) {
4770                 // Deallocate old stack. We kept it in gfput because it was the
4771                 // right size when the goroutine was put on the free list, but
4772                 // the right size has changed since then.
4773                 systemstack(func() {
4774                         stackfree(gp.stack)
4775                         gp.stack.lo = 0
4776                         gp.stack.hi = 0
4777                         gp.stackguard0 = 0
4778                 })
4779         }
4780         if gp.stack.lo == 0 {
4781                 // Stack was deallocated in gfput or just above. Allocate a new one.
4782                 systemstack(func() {
4783                         gp.stack = stackalloc(startingStackSize)
4784                 })
4785                 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + stackGuard
4786         } else {
4787                 if raceenabled {
4788                         racemalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4789                 }
4790                 if msanenabled {
4791                         msanmalloc(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4792                 }
4793                 if asanenabled {
4794                         asanunpoison(unsafe.Pointer(gp.stack.lo), gp.stack.hi-gp.stack.lo)
4795                 }
4796         }
4797         return gp
4798 }
4799
4800 // Purge all cached G's from gfree list to the global list.
4801 func gfpurge(pp *p) {
4802         var (
4803                 inc      int32
4804                 stackQ   gQueue
4805                 noStackQ gQueue
4806         )
4807         for !pp.gFree.empty() {
4808                 gp := pp.gFree.pop()
4809                 pp.gFree.n--
4810                 if gp.stack.lo == 0 {
4811                         noStackQ.push(gp)
4812                 } else {
4813                         stackQ.push(gp)
4814                 }
4815                 inc++
4816         }
4817         lock(&sched.gFree.lock)
4818         sched.gFree.noStack.pushAll(noStackQ)
4819         sched.gFree.stack.pushAll(stackQ)
4820         sched.gFree.n += inc
4821         unlock(&sched.gFree.lock)
4822 }
4823
4824 // Breakpoint executes a breakpoint trap.
4825 func Breakpoint() {
4826         breakpoint()
4827 }
4828
4829 // dolockOSThread is called by LockOSThread and lockOSThread below
4830 // after they modify m.locked. Do not allow preemption during this call,
4831 // or else the m might be different in this function than in the caller.
4832 //
4833 //go:nosplit
4834 func dolockOSThread() {
4835         if GOARCH == "wasm" {
4836                 return // no threads on wasm yet
4837         }
4838         gp := getg()
4839         gp.m.lockedg.set(gp)
4840         gp.lockedm.set(gp.m)
4841 }
4842
4843 // LockOSThread wires the calling goroutine to its current operating system thread.
4844 // The calling goroutine will always execute in that thread,
4845 // and no other goroutine will execute in it,
4846 // until the calling goroutine has made as many calls to
4847 // UnlockOSThread as to LockOSThread.
4848 // If the calling goroutine exits without unlocking the thread,
4849 // the thread will be terminated.
4850 //
4851 // All init functions are run on the startup thread. Calling LockOSThread
4852 // from an init function will cause the main function to be invoked on
4853 // that thread.
4854 //
4855 // A goroutine should call LockOSThread before calling OS services or
4856 // non-Go library functions that depend on per-thread state.
4857 //
4858 //go:nosplit
4859 func LockOSThread() {
4860         if atomic.Load(&newmHandoff.haveTemplateThread) == 0 && GOOS != "plan9" {
4861                 // If we need to start a new thread from the locked
4862                 // thread, we need the template thread. Start it now
4863                 // while we're in a known-good state.
4864                 startTemplateThread()
4865         }
4866         gp := getg()
4867         gp.m.lockedExt++
4868         if gp.m.lockedExt == 0 {
4869                 gp.m.lockedExt--
4870                 panic("LockOSThread nesting overflow")
4871         }
4872         dolockOSThread()
4873 }
4874
4875 //go:nosplit
4876 func lockOSThread() {
4877         getg().m.lockedInt++
4878         dolockOSThread()
4879 }
4880
4881 // dounlockOSThread is called by UnlockOSThread and unlockOSThread below
4882 // after they update m->locked. Do not allow preemption during this call,
4883 // or else the m might be in different in this function than in the caller.
4884 //
4885 //go:nosplit
4886 func dounlockOSThread() {
4887         if GOARCH == "wasm" {
4888                 return // no threads on wasm yet
4889         }
4890         gp := getg()
4891         if gp.m.lockedInt != 0 || gp.m.lockedExt != 0 {
4892                 return
4893         }
4894         gp.m.lockedg = 0
4895         gp.lockedm = 0
4896 }
4897
4898 // UnlockOSThread undoes an earlier call to LockOSThread.
4899 // If this drops the number of active LockOSThread calls on the
4900 // calling goroutine to zero, it unwires the calling goroutine from
4901 // its fixed operating system thread.
4902 // If there are no active LockOSThread calls, this is a no-op.
4903 //
4904 // Before calling UnlockOSThread, the caller must ensure that the OS
4905 // thread is suitable for running other goroutines. If the caller made
4906 // any permanent changes to the state of the thread that would affect
4907 // other goroutines, it should not call this function and thus leave
4908 // the goroutine locked to the OS thread until the goroutine (and
4909 // hence the thread) exits.
4910 //
4911 //go:nosplit
4912 func UnlockOSThread() {
4913         gp := getg()
4914         if gp.m.lockedExt == 0 {
4915                 return
4916         }
4917         gp.m.lockedExt--
4918         dounlockOSThread()
4919 }
4920
4921 //go:nosplit
4922 func unlockOSThread() {
4923         gp := getg()
4924         if gp.m.lockedInt == 0 {
4925                 systemstack(badunlockosthread)
4926         }
4927         gp.m.lockedInt--
4928         dounlockOSThread()
4929 }
4930
4931 func badunlockosthread() {
4932         throw("runtime: internal error: misuse of lockOSThread/unlockOSThread")
4933 }
4934
4935 func gcount() int32 {
4936         n := int32(atomic.Loaduintptr(&allglen)) - sched.gFree.n - sched.ngsys.Load()
4937         for _, pp := range allp {
4938                 n -= pp.gFree.n
4939         }
4940
4941         // All these variables can be changed concurrently, so the result can be inconsistent.
4942         // But at least the current goroutine is running.
4943         if n < 1 {
4944                 n = 1
4945         }
4946         return n
4947 }
4948
4949 func mcount() int32 {
4950         return int32(sched.mnext - sched.nmfreed)
4951 }
4952
4953 var prof struct {
4954         signalLock atomic.Uint32
4955
4956         // Must hold signalLock to write. Reads may be lock-free, but
4957         // signalLock should be taken to synchronize with changes.
4958         hz atomic.Int32
4959 }
4960
4961 func _System()                    { _System() }
4962 func _ExternalCode()              { _ExternalCode() }
4963 func _LostExternalCode()          { _LostExternalCode() }
4964 func _GC()                        { _GC() }
4965 func _LostSIGPROFDuringAtomic64() { _LostSIGPROFDuringAtomic64() }
4966 func _VDSO()                      { _VDSO() }
4967
4968 // Called if we receive a SIGPROF signal.
4969 // Called by the signal handler, may run during STW.
4970 //
4971 //go:nowritebarrierrec
4972 func sigprof(pc, sp, lr uintptr, gp *g, mp *m) {
4973         if prof.hz.Load() == 0 {
4974                 return
4975         }
4976
4977         // If mp.profilehz is 0, then profiling is not enabled for this thread.
4978         // We must check this to avoid a deadlock between setcpuprofilerate
4979         // and the call to cpuprof.add, below.
4980         if mp != nil && mp.profilehz == 0 {
4981                 return
4982         }
4983
4984         // On mips{,le}/arm, 64bit atomics are emulated with spinlocks, in
4985         // runtime/internal/atomic. If SIGPROF arrives while the program is inside
4986         // the critical section, it creates a deadlock (when writing the sample).
4987         // As a workaround, create a counter of SIGPROFs while in critical section
4988         // to store the count, and pass it to sigprof.add() later when SIGPROF is
4989         // received from somewhere else (with _LostSIGPROFDuringAtomic64 as pc).
4990         if GOARCH == "mips" || GOARCH == "mipsle" || GOARCH == "arm" {
4991                 if f := findfunc(pc); f.valid() {
4992                         if hasPrefix(funcname(f), "runtime/internal/atomic") {
4993                                 cpuprof.lostAtomic++
4994                                 return
4995                         }
4996                 }
4997                 if GOARCH == "arm" && goarm < 7 && GOOS == "linux" && pc&0xffff0000 == 0xffff0000 {
4998                         // runtime/internal/atomic functions call into kernel
4999                         // helpers on arm < 7. See
5000                         // runtime/internal/atomic/sys_linux_arm.s.
5001                         cpuprof.lostAtomic++
5002                         return
5003                 }
5004         }
5005
5006         // Profiling runs concurrently with GC, so it must not allocate.
5007         // Set a trap in case the code does allocate.
5008         // Note that on windows, one thread takes profiles of all the
5009         // other threads, so mp is usually not getg().m.
5010         // In fact mp may not even be stopped.
5011         // See golang.org/issue/17165.
5012         getg().m.mallocing++
5013
5014         var u unwinder
5015         var stk [maxCPUProfStack]uintptr
5016         n := 0
5017         if mp.ncgo > 0 && mp.curg != nil && mp.curg.syscallpc != 0 && mp.curg.syscallsp != 0 {
5018                 cgoOff := 0
5019                 // Check cgoCallersUse to make sure that we are not
5020                 // interrupting other code that is fiddling with
5021                 // cgoCallers.  We are running in a signal handler
5022                 // with all signals blocked, so we don't have to worry
5023                 // about any other code interrupting us.
5024                 if mp.cgoCallersUse.Load() == 0 && mp.cgoCallers != nil && mp.cgoCallers[0] != 0 {
5025                         for cgoOff < len(mp.cgoCallers) && mp.cgoCallers[cgoOff] != 0 {
5026                                 cgoOff++
5027                         }
5028                         n += copy(stk[:], mp.cgoCallers[:cgoOff])
5029                         mp.cgoCallers[0] = 0
5030                 }
5031
5032                 // Collect Go stack that leads to the cgo call.
5033                 u.initAt(mp.curg.syscallpc, mp.curg.syscallsp, 0, mp.curg, unwindSilentErrors)
5034         } else if usesLibcall() && mp.libcallg != 0 && mp.libcallpc != 0 && mp.libcallsp != 0 {
5035                 // Libcall, i.e. runtime syscall on windows.
5036                 // Collect Go stack that leads to the call.
5037                 u.initAt(mp.libcallpc, mp.libcallsp, 0, mp.libcallg.ptr(), unwindSilentErrors)
5038         } else if mp != nil && mp.vdsoSP != 0 {
5039                 // VDSO call, e.g. nanotime1 on Linux.
5040                 // Collect Go stack that leads to the call.
5041                 u.initAt(mp.vdsoPC, mp.vdsoSP, 0, gp, unwindSilentErrors|unwindJumpStack)
5042         } else {
5043                 u.initAt(pc, sp, lr, gp, unwindSilentErrors|unwindTrap|unwindJumpStack)
5044         }
5045         n += tracebackPCs(&u, 0, stk[n:])
5046
5047         if n <= 0 {
5048                 // Normal traceback is impossible or has failed.
5049                 // Account it against abstract "System" or "GC".
5050                 n = 2
5051                 if inVDSOPage(pc) {
5052                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_VDSO) + sys.PCQuantum
5053                 } else if pc > firstmoduledata.etext {
5054                         // "ExternalCode" is better than "etext".
5055                         pc = abi.FuncPCABIInternal(_ExternalCode) + sys.PCQuantum
5056                 }
5057                 stk[0] = pc
5058                 if mp.preemptoff != "" {
5059                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_GC) + sys.PCQuantum
5060                 } else {
5061                         stk[1] = abi.FuncPCABIInternal(_System) + sys.PCQuantum
5062                 }
5063         }
5064
5065         if prof.hz.Load() != 0 {
5066                 // Note: it can happen on Windows that we interrupted a system thread
5067                 // with no g, so gp could nil. The other nil checks are done out of
5068                 // caution, but not expected to be nil in practice.
5069                 var tagPtr *unsafe.Pointer
5070                 if gp != nil && gp.m != nil && gp.m.curg != nil {
5071                         tagPtr = &gp.m.curg.labels
5072                 }
5073                 cpuprof.add(tagPtr, stk[:n])
5074
5075                 gprof := gp
5076                 var pp *p
5077                 if gp != nil && gp.m != nil {
5078                         if gp.m.curg != nil {
5079                                 gprof = gp.m.curg
5080                         }
5081                         pp = gp.m.p.ptr()
5082                 }
5083                 traceCPUSample(gprof, pp, stk[:n])
5084         }
5085         getg().m.mallocing--
5086 }
5087
5088 // setcpuprofilerate sets the CPU profiling rate to hz times per second.
5089 // If hz <= 0, setcpuprofilerate turns off CPU profiling.
5090 func setcpuprofilerate(hz int32) {
5091         // Force sane arguments.
5092         if hz < 0 {
5093                 hz = 0
5094         }
5095
5096         // Disable preemption, otherwise we can be rescheduled to another thread
5097         // that has profiling enabled.
5098         gp := getg()
5099         gp.m.locks++
5100
5101         // Stop profiler on this thread so that it is safe to lock prof.
5102         // if a profiling signal came in while we had prof locked,
5103         // it would deadlock.
5104         setThreadCPUProfiler(0)
5105
5106         for !prof.signalLock.CompareAndSwap(0, 1) {
5107                 osyield()
5108         }
5109         if prof.hz.Load() != hz {
5110                 setProcessCPUProfiler(hz)
5111                 prof.hz.Store(hz)
5112         }
5113         prof.signalLock.Store(0)
5114
5115         lock(&sched.lock)
5116         sched.profilehz = hz
5117         unlock(&sched.lock)
5118
5119         if hz != 0 {
5120                 setThreadCPUProfiler(hz)
5121         }
5122
5123         gp.m.locks--
5124 }
5125
5126 // init initializes pp, which may be a freshly allocated p or a
5127 // previously destroyed p, and transitions it to status _Pgcstop.
5128 func (pp *p) init(id int32) {
5129         pp.id = id
5130         pp.status = _Pgcstop
5131         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5132         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5133         pp.wbBuf.reset()
5134         if pp.mcache == nil {
5135                 if id == 0 {
5136                         if mcache0 == nil {
5137                                 throw("missing mcache?")
5138                         }
5139                         // Use the bootstrap mcache0. Only one P will get
5140                         // mcache0: the one with ID 0.
5141                         pp.mcache = mcache0
5142                 } else {
5143                         pp.mcache = allocmcache()
5144                 }
5145         }
5146         if raceenabled && pp.raceprocctx == 0 {
5147                 if id == 0 {
5148                         pp.raceprocctx = raceprocctx0
5149                         raceprocctx0 = 0 // bootstrap
5150                 } else {
5151                         pp.raceprocctx = raceproccreate()
5152                 }
5153         }
5154         lockInit(&pp.timersLock, lockRankTimers)
5155
5156         // This P may get timers when it starts running. Set the mask here
5157         // since the P may not go through pidleget (notably P 0 on startup).
5158         timerpMask.set(id)
5159         // Similarly, we may not go through pidleget before this P starts
5160         // running if it is P 0 on startup.
5161         idlepMask.clear(id)
5162 }
5163
5164 // destroy releases all of the resources associated with pp and
5165 // transitions it to status _Pdead.
5166 //
5167 // sched.lock must be held and the world must be stopped.
5168 func (pp *p) destroy() {
5169         assertLockHeld(&sched.lock)
5170         assertWorldStopped()
5171
5172         // Move all runnable goroutines to the global queue
5173         for pp.runqhead != pp.runqtail {
5174                 // Pop from tail of local queue
5175                 pp.runqtail--
5176                 gp := pp.runq[pp.runqtail%uint32(len(pp.runq))].ptr()
5177                 // Push onto head of global queue
5178                 globrunqputhead(gp)
5179         }
5180         if pp.runnext != 0 {
5181                 globrunqputhead(pp.runnext.ptr())
5182                 pp.runnext = 0
5183         }
5184         if len(pp.timers) > 0 {
5185                 plocal := getg().m.p.ptr()
5186                 // The world is stopped, but we acquire timersLock to
5187                 // protect against sysmon calling timeSleepUntil.
5188                 // This is the only case where we hold the timersLock of
5189                 // more than one P, so there are no deadlock concerns.
5190                 lock(&plocal.timersLock)
5191                 lock(&pp.timersLock)
5192                 moveTimers(plocal, pp.timers)
5193                 pp.timers = nil
5194                 pp.numTimers.Store(0)
5195                 pp.deletedTimers.Store(0)
5196                 pp.timer0When.Store(0)
5197                 unlock(&pp.timersLock)
5198                 unlock(&plocal.timersLock)
5199         }
5200         // Flush p's write barrier buffer.
5201         if gcphase != _GCoff {
5202                 wbBufFlush1(pp)
5203                 pp.gcw.dispose()
5204         }
5205         for i := range pp.sudogbuf {
5206                 pp.sudogbuf[i] = nil
5207         }
5208         pp.sudogcache = pp.sudogbuf[:0]
5209         pp.pinnerCache = nil
5210         for j := range pp.deferpoolbuf {
5211                 pp.deferpoolbuf[j] = nil
5212         }
5213         pp.deferpool = pp.deferpoolbuf[:0]
5214         systemstack(func() {
5215                 for i := 0; i < pp.mspancache.len; i++ {
5216                         // Safe to call since the world is stopped.
5217                         mheap_.spanalloc.free(unsafe.Pointer(pp.mspancache.buf[i]))
5218                 }
5219                 pp.mspancache.len = 0
5220                 lock(&mheap_.lock)
5221                 pp.pcache.flush(&mheap_.pages)
5222                 unlock(&mheap_.lock)
5223         })
5224         freemcache(pp.mcache)
5225         pp.mcache = nil
5226         gfpurge(pp)
5227         traceProcFree(pp)
5228         if raceenabled {
5229                 if pp.timerRaceCtx != 0 {
5230                         // The race detector code uses a callback to fetch
5231                         // the proc context, so arrange for that callback
5232                         // to see the right thing.
5233                         // This hack only works because we are the only
5234                         // thread running.
5235                         mp := getg().m
5236                         phold := mp.p.ptr()
5237                         mp.p.set(pp)
5238
5239                         racectxend(pp.timerRaceCtx)
5240                         pp.timerRaceCtx = 0
5241
5242                         mp.p.set(phold)
5243                 }
5244                 raceprocdestroy(pp.raceprocctx)
5245                 pp.raceprocctx = 0
5246         }
5247         pp.gcAssistTime = 0
5248         pp.status = _Pdead
5249 }
5250
5251 // Change number of processors.
5252 //
5253 // sched.lock must be held, and the world must be stopped.
5254 //
5255 // gcworkbufs must not be being modified by either the GC or the write barrier
5256 // code, so the GC must not be running if the number of Ps actually changes.
5257 //
5258 // Returns list of Ps with local work, they need to be scheduled by the caller.
5259 func procresize(nprocs int32) *p {
5260         assertLockHeld(&sched.lock)
5261         assertWorldStopped()
5262
5263         old := gomaxprocs
5264         if old < 0 || nprocs <= 0 {
5265                 throw("procresize: invalid arg")
5266         }
5267         if traceEnabled() {
5268                 traceGomaxprocs(nprocs)
5269         }
5270
5271         // update statistics
5272         now := nanotime()
5273         if sched.procresizetime != 0 {
5274                 sched.totaltime += int64(old) * (now - sched.procresizetime)
5275         }
5276         sched.procresizetime = now
5277
5278         maskWords := (nprocs + 31) / 32
5279
5280         // Grow allp if necessary.
5281         if nprocs > int32(len(allp)) {
5282                 // Synchronize with retake, which could be running
5283                 // concurrently since it doesn't run on a P.
5284                 lock(&allpLock)
5285                 if nprocs <= int32(cap(allp)) {
5286                         allp = allp[:nprocs]
5287                 } else {
5288                         nallp := make([]*p, nprocs)
5289                         // Copy everything up to allp's cap so we
5290                         // never lose old allocated Ps.
5291                         copy(nallp, allp[:cap(allp)])
5292                         allp = nallp
5293                 }
5294
5295                 if maskWords <= int32(cap(idlepMask)) {
5296                         idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5297                         timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5298                 } else {
5299                         nidlepMask := make([]uint32, maskWords)
5300                         // No need to copy beyond len, old Ps are irrelevant.
5301                         copy(nidlepMask, idlepMask)
5302                         idlepMask = nidlepMask
5303
5304                         ntimerpMask := make([]uint32, maskWords)
5305                         copy(ntimerpMask, timerpMask)
5306                         timerpMask = ntimerpMask
5307                 }
5308                 unlock(&allpLock)
5309         }
5310
5311         // initialize new P's
5312         for i := old; i < nprocs; i++ {
5313                 pp := allp[i]
5314                 if pp == nil {
5315                         pp = new(p)
5316                 }
5317                 pp.init(i)
5318                 atomicstorep(unsafe.Pointer(&allp[i]), unsafe.Pointer(pp))
5319         }
5320
5321         gp := getg()
5322         if gp.m.p != 0 && gp.m.p.ptr().id < nprocs {
5323                 // continue to use the current P
5324                 gp.m.p.ptr().status = _Prunning
5325                 gp.m.p.ptr().mcache.prepareForSweep()
5326         } else {
5327                 // release the current P and acquire allp[0].
5328                 //
5329                 // We must do this before destroying our current P
5330                 // because p.destroy itself has write barriers, so we
5331                 // need to do that from a valid P.
5332                 if gp.m.p != 0 {
5333                         if traceEnabled() {
5334                                 // Pretend that we were descheduled
5335                                 // and then scheduled again to keep
5336                                 // the trace sane.
5337                                 traceGoSched()
5338                                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5339                         }
5340                         gp.m.p.ptr().m = 0
5341                 }
5342                 gp.m.p = 0
5343                 pp := allp[0]
5344                 pp.m = 0
5345                 pp.status = _Pidle
5346                 acquirep(pp)
5347                 if traceEnabled() {
5348                         traceGoStart()
5349                 }
5350         }
5351
5352         // g.m.p is now set, so we no longer need mcache0 for bootstrapping.
5353         mcache0 = nil
5354
5355         // release resources from unused P's
5356         for i := nprocs; i < old; i++ {
5357                 pp := allp[i]
5358                 pp.destroy()
5359                 // can't free P itself because it can be referenced by an M in syscall
5360         }
5361
5362         // Trim allp.
5363         if int32(len(allp)) != nprocs {
5364                 lock(&allpLock)
5365                 allp = allp[:nprocs]
5366                 idlepMask = idlepMask[:maskWords]
5367                 timerpMask = timerpMask[:maskWords]
5368                 unlock(&allpLock)
5369         }
5370
5371         var runnablePs *p
5372         for i := nprocs - 1; i >= 0; i-- {
5373                 pp := allp[i]
5374                 if gp.m.p.ptr() == pp {
5375                         continue
5376                 }
5377                 pp.status = _Pidle
5378                 if runqempty(pp) {
5379                         pidleput(pp, now)
5380                 } else {
5381                         pp.m.set(mget())
5382                         pp.link.set(runnablePs)
5383                         runnablePs = pp
5384                 }
5385         }
5386         stealOrder.reset(uint32(nprocs))
5387         var int32p *int32 = &gomaxprocs // make compiler check that gomaxprocs is an int32
5388         atomic.Store((*uint32)(unsafe.Pointer(int32p)), uint32(nprocs))
5389         if old != nprocs {
5390                 // Notify the limiter that the amount of procs has changed.
5391                 gcCPULimiter.resetCapacity(now, nprocs)
5392         }
5393         return runnablePs
5394 }
5395
5396 // Associate p and the current m.
5397 //
5398 // This function is allowed to have write barriers even if the caller
5399 // isn't because it immediately acquires pp.
5400 //
5401 //go:yeswritebarrierrec
5402 func acquirep(pp *p) {
5403         // Do the part that isn't allowed to have write barriers.
5404         wirep(pp)
5405
5406         // Have p; write barriers now allowed.
5407
5408         // Perform deferred mcache flush before this P can allocate
5409         // from a potentially stale mcache.
5410         pp.mcache.prepareForSweep()
5411
5412         if traceEnabled() {
5413                 traceProcStart()
5414         }
5415 }
5416
5417 // wirep is the first step of acquirep, which actually associates the
5418 // current M to pp. This is broken out so we can disallow write
5419 // barriers for this part, since we don't yet have a P.
5420 //
5421 //go:nowritebarrierrec
5422 //go:nosplit
5423 func wirep(pp *p) {
5424         gp := getg()
5425
5426         if gp.m.p != 0 {
5427                 throw("wirep: already in go")
5428         }
5429         if pp.m != 0 || pp.status != _Pidle {
5430                 id := int64(0)
5431                 if pp.m != 0 {
5432                         id = pp.m.ptr().id
5433                 }
5434                 print("wirep: p->m=", pp.m, "(", id, ") p->status=", pp.status, "\n")
5435                 throw("wirep: invalid p state")
5436         }
5437         gp.m.p.set(pp)
5438         pp.m.set(gp.m)
5439         pp.status = _Prunning
5440 }
5441
5442 // Disassociate p and the current m.
5443 func releasep() *p {
5444         gp := getg()
5445
5446         if gp.m.p == 0 {
5447                 throw("releasep: invalid arg")
5448         }
5449         pp := gp.m.p.ptr()
5450         if pp.m.ptr() != gp.m || pp.status != _Prunning {
5451                 print("releasep: m=", gp.m, " m->p=", gp.m.p.ptr(), " p->m=", hex(pp.m), " p->status=", pp.status, "\n")
5452                 throw("releasep: invalid p state")
5453         }
5454         if traceEnabled() {
5455                 traceProcStop(gp.m.p.ptr())
5456         }
5457         gp.m.p = 0
5458         pp.m = 0
5459         pp.status = _Pidle
5460         return pp
5461 }
5462
5463 func incidlelocked(v int32) {
5464         lock(&sched.lock)
5465         sched.nmidlelocked += v
5466         if v > 0 {
5467                 checkdead()
5468         }
5469         unlock(&sched.lock)
5470 }
5471
5472 // Check for deadlock situation.
5473 // The check is based on number of running M's, if 0 -> deadlock.
5474 // sched.lock must be held.
5475 func checkdead() {
5476         assertLockHeld(&sched.lock)
5477
5478         // For -buildmode=c-shared or -buildmode=c-archive it's OK if
5479         // there are no running goroutines. The calling program is
5480         // assumed to be running.
5481         if islibrary || isarchive {
5482                 return
5483         }
5484
5485         // If we are dying because of a signal caught on an already idle thread,
5486         // freezetheworld will cause all running threads to block.
5487         // And runtime will essentially enter into deadlock state,
5488         // except that there is a thread that will call exit soon.
5489         if panicking.Load() > 0 {
5490                 return
5491         }
5492
5493         // If we are not running under cgo, but we have an extra M then account
5494         // for it. (It is possible to have an extra M on Windows without cgo to
5495         // accommodate callbacks created by syscall.NewCallback. See issue #6751
5496         // for details.)
5497         var run0 int32
5498         if !iscgo && cgoHasExtraM && extraMLength.Load() > 0 {
5499                 run0 = 1
5500         }
5501
5502         run := mcount() - sched.nmidle - sched.nmidlelocked - sched.nmsys
5503         if run > run0 {
5504                 return
5505         }
5506         if run < 0 {
5507                 print("runtime: checkdead: nmidle=", sched.nmidle, " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " mcount=", mcount(), " nmsys=", sched.nmsys, "\n")
5508                 unlock(&sched.lock)
5509                 throw("checkdead: inconsistent counts")
5510         }
5511
5512         grunning := 0
5513         forEachG(func(gp *g) {
5514                 if isSystemGoroutine(gp, false) {
5515                         return
5516                 }
5517                 s := readgstatus(gp)
5518                 switch s &^ _Gscan {
5519                 case _Gwaiting,
5520                         _Gpreempted:
5521                         grunning++
5522                 case _Grunnable,
5523                         _Grunning,
5524                         _Gsyscall:
5525                         print("runtime: checkdead: find g ", gp.goid, " in status ", s, "\n")
5526                         unlock(&sched.lock)
5527                         throw("checkdead: runnable g")
5528                 }
5529         })
5530         if grunning == 0 { // possible if main goroutine calls runtime·Goexit()
5531                 unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5532                 fatal("no goroutines (main called runtime.Goexit) - deadlock!")
5533         }
5534
5535         // Maybe jump time forward for playground.
5536         if faketime != 0 {
5537                 if when := timeSleepUntil(); when < maxWhen {
5538                         faketime = when
5539
5540                         // Start an M to steal the timer.
5541                         pp, _ := pidleget(faketime)
5542                         if pp == nil {
5543                                 // There should always be a free P since
5544                                 // nothing is running.
5545                                 unlock(&sched.lock)
5546                                 throw("checkdead: no p for timer")
5547                         }
5548                         mp := mget()
5549                         if mp == nil {
5550                                 // There should always be a free M since
5551                                 // nothing is running.
5552                                 unlock(&sched.lock)
5553                                 throw("checkdead: no m for timer")
5554                         }
5555                         // M must be spinning to steal. We set this to be
5556                         // explicit, but since this is the only M it would
5557                         // become spinning on its own anyways.
5558                         sched.nmspinning.Add(1)
5559                         mp.spinning = true
5560                         mp.nextp.set(pp)
5561                         notewakeup(&mp.park)
5562                         return
5563                 }
5564         }
5565
5566         // There are no goroutines running, so we can look at the P's.
5567         for _, pp := range allp {
5568                 if len(pp.timers) > 0 {
5569                         return
5570                 }
5571         }
5572
5573         unlock(&sched.lock) // unlock so that GODEBUG=scheddetail=1 doesn't hang
5574         fatal("all goroutines are asleep - deadlock!")
5575 }
5576
5577 // forcegcperiod is the maximum time in nanoseconds between garbage
5578 // collections. If we go this long without a garbage collection, one
5579 // is forced to run.
5580 //
5581 // This is a variable for testing purposes. It normally doesn't change.
5582 var forcegcperiod int64 = 2 * 60 * 1e9
5583
5584 // needSysmonWorkaround is true if the workaround for
5585 // golang.org/issue/42515 is needed on NetBSD.
5586 var needSysmonWorkaround bool = false
5587
5588 // Always runs without a P, so write barriers are not allowed.
5589 //
5590 //go:nowritebarrierrec
5591 func sysmon() {
5592         lock(&sched.lock)
5593         sched.nmsys++
5594         checkdead()
5595         unlock(&sched.lock)
5596
5597         lasttrace := int64(0)
5598         idle := 0 // how many cycles in succession we had not wokeup somebody
5599         delay := uint32(0)
5600
5601         for {
5602                 if idle == 0 { // start with 20us sleep...
5603                         delay = 20
5604                 } else if idle > 50 { // start doubling the sleep after 1ms...
5605                         delay *= 2
5606                 }
5607                 if delay > 10*1000 { // up to 10ms
5608                         delay = 10 * 1000
5609                 }
5610                 usleep(delay)
5611
5612                 // sysmon should not enter deep sleep if schedtrace is enabled so that
5613                 // it can print that information at the right time.
5614                 //
5615                 // It should also not enter deep sleep if there are any active P's so
5616                 // that it can retake P's from syscalls, preempt long running G's, and
5617                 // poll the network if all P's are busy for long stretches.
5618                 //
5619                 // It should wakeup from deep sleep if any P's become active either due
5620                 // to exiting a syscall or waking up due to a timer expiring so that it
5621                 // can resume performing those duties. If it wakes from a syscall it
5622                 // resets idle and delay as a bet that since it had retaken a P from a
5623                 // syscall before, it may need to do it again shortly after the
5624                 // application starts work again. It does not reset idle when waking
5625                 // from a timer to avoid adding system load to applications that spend
5626                 // most of their time sleeping.
5627                 now := nanotime()
5628                 if debug.schedtrace <= 0 && (sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs) {
5629                         lock(&sched.lock)
5630                         if sched.gcwaiting.Load() || sched.npidle.Load() == gomaxprocs {
5631                                 syscallWake := false
5632                                 next := timeSleepUntil()
5633                                 if next > now {
5634                                         sched.sysmonwait.Store(true)
5635                                         unlock(&sched.lock)
5636                                         // Make wake-up period small enough
5637                                         // for the sampling to be correct.
5638                                         sleep := forcegcperiod / 2
5639                                         if next-now < sleep {
5640                                                 sleep = next - now
5641                                         }
5642                                         shouldRelax := sleep >= osRelaxMinNS
5643                                         if shouldRelax {
5644                                                 osRelax(true)
5645                                         }
5646                                         syscallWake = notetsleep(&sched.sysmonnote, sleep)
5647                                         if shouldRelax {
5648                                                 osRelax(false)
5649                                         }
5650                                         lock(&sched.lock)
5651                                         sched.sysmonwait.Store(false)
5652                                         noteclear(&sched.sysmonnote)
5653                                 }
5654                                 if syscallWake {
5655                                         idle = 0
5656                                         delay = 20
5657                                 }
5658                         }
5659                         unlock(&sched.lock)
5660                 }
5661
5662                 lock(&sched.sysmonlock)
5663                 // Update now in case we blocked on sysmonnote or spent a long time
5664                 // blocked on schedlock or sysmonlock above.
5665                 now = nanotime()
5666
5667                 // trigger libc interceptors if needed
5668                 if *cgo_yield != nil {
5669                         asmcgocall(*cgo_yield, nil)
5670                 }
5671                 // poll network if not polled for more than 10ms
5672                 lastpoll := sched.lastpoll.Load()
5673                 if netpollinited() && lastpoll != 0 && lastpoll+10*1000*1000 < now {
5674                         sched.lastpoll.CompareAndSwap(lastpoll, now)
5675                         list, delta := netpoll(0) // non-blocking - returns list of goroutines
5676                         if !list.empty() {
5677                                 // Need to decrement number of idle locked M's
5678                                 // (pretending that one more is running) before injectglist.
5679                                 // Otherwise it can lead to the following situation:
5680                                 // injectglist grabs all P's but before it starts M's to run the P's,
5681                                 // another M returns from syscall, finishes running its G,
5682                                 // observes that there is no work to do and no other running M's
5683                                 // and reports deadlock.
5684                                 incidlelocked(-1)
5685                                 injectglist(&list)
5686                                 incidlelocked(1)
5687                                 netpollAdjustWaiters(delta)
5688                         }
5689                 }
5690                 if GOOS == "netbsd" && needSysmonWorkaround {
5691                         // netpoll is responsible for waiting for timer
5692                         // expiration, so we typically don't have to worry
5693                         // about starting an M to service timers. (Note that
5694                         // sleep for timeSleepUntil above simply ensures sysmon
5695                         // starts running again when that timer expiration may
5696                         // cause Go code to run again).
5697                         //
5698                         // However, netbsd has a kernel bug that sometimes
5699                         // misses netpollBreak wake-ups, which can lead to
5700                         // unbounded delays servicing timers. If we detect this
5701                         // overrun, then startm to get something to handle the
5702                         // timer.
5703                         //
5704                         // See issue 42515 and
5705                         // https://gnats.netbsd.org/cgi-bin/query-pr-single.pl?number=50094.
5706                         if next := timeSleepUntil(); next < now {
5707                                 startm(nil, false, false)
5708                         }
5709                 }
5710                 if scavenger.sysmonWake.Load() != 0 {
5711                         // Kick the scavenger awake if someone requested it.
5712                         scavenger.wake()
5713                 }
5714                 // retake P's blocked in syscalls
5715                 // and preempt long running G's
5716                 if retake(now) != 0 {
5717                         idle = 0
5718                 } else {
5719                         idle++
5720                 }
5721                 // check if we need to force a GC
5722                 if t := (gcTrigger{kind: gcTriggerTime, now: now}); t.test() && forcegc.idle.Load() {
5723                         lock(&forcegc.lock)
5724                         forcegc.idle.Store(false)
5725                         var list gList
5726                         list.push(forcegc.g)
5727                         injectglist(&list)
5728                         unlock(&forcegc.lock)
5729                 }
5730                 if debug.schedtrace > 0 && lasttrace+int64(debug.schedtrace)*1000000 <= now {
5731                         lasttrace = now
5732                         schedtrace(debug.scheddetail > 0)
5733                 }
5734                 unlock(&sched.sysmonlock)
5735         }
5736 }
5737
5738 type sysmontick struct {
5739         schedtick   uint32
5740         schedwhen   int64
5741         syscalltick uint32
5742         syscallwhen int64
5743 }
5744
5745 // forcePreemptNS is the time slice given to a G before it is
5746 // preempted.
5747 const forcePreemptNS = 10 * 1000 * 1000 // 10ms
5748
5749 func retake(now int64) uint32 {
5750         n := 0
5751         // Prevent allp slice changes. This lock will be completely
5752         // uncontended unless we're already stopping the world.
5753         lock(&allpLock)
5754         // We can't use a range loop over allp because we may
5755         // temporarily drop the allpLock. Hence, we need to re-fetch
5756         // allp each time around the loop.
5757         for i := 0; i < len(allp); i++ {
5758                 pp := allp[i]
5759                 if pp == nil {
5760                         // This can happen if procresize has grown
5761                         // allp but not yet created new Ps.
5762                         continue
5763                 }
5764                 pd := &pp.sysmontick
5765                 s := pp.status
5766                 sysretake := false
5767                 if s == _Prunning || s == _Psyscall {
5768                         // Preempt G if it's running for too long.
5769                         t := int64(pp.schedtick)
5770                         if int64(pd.schedtick) != t {
5771                                 pd.schedtick = uint32(t)
5772                                 pd.schedwhen = now
5773                         } else if pd.schedwhen+forcePreemptNS <= now {
5774                                 preemptone(pp)
5775                                 // In case of syscall, preemptone() doesn't
5776                                 // work, because there is no M wired to P.
5777                                 sysretake = true
5778                         }
5779                 }
5780                 if s == _Psyscall {
5781                         // Retake P from syscall if it's there for more than 1 sysmon tick (at least 20us).
5782                         t := int64(pp.syscalltick)
5783                         if !sysretake && int64(pd.syscalltick) != t {
5784                                 pd.syscalltick = uint32(t)
5785                                 pd.syscallwhen = now
5786                                 continue
5787                         }
5788                         // On the one hand we don't want to retake Ps if there is no other work to do,
5789                         // but on the other hand we want to retake them eventually
5790                         // because they can prevent the sysmon thread from deep sleep.
5791                         if runqempty(pp) && sched.nmspinning.Load()+sched.npidle.Load() > 0 && pd.syscallwhen+10*1000*1000 > now {
5792                                 continue
5793                         }
5794                         // Drop allpLock so we can take sched.lock.
5795                         unlock(&allpLock)
5796                         // Need to decrement number of idle locked M's
5797                         // (pretending that one more is running) before the CAS.
5798                         // Otherwise the M from which we retake can exit the syscall,
5799                         // increment nmidle and report deadlock.
5800                         incidlelocked(-1)
5801                         if atomic.Cas(&pp.status, s, _Pidle) {
5802                                 if traceEnabled() {
5803                                         traceGoSysBlock(pp)
5804                                         traceProcStop(pp)
5805                                 }
5806                                 n++
5807                                 pp.syscalltick++
5808                                 handoffp(pp)
5809                         }
5810                         incidlelocked(1)
5811                         lock(&allpLock)
5812                 }
5813         }
5814         unlock(&allpLock)
5815         return uint32(n)
5816 }
5817
5818 // Tell all goroutines that they have been preempted and they should stop.
5819 // This function is purely best-effort. It can fail to inform a goroutine if a
5820 // processor just started running it.
5821 // No locks need to be held.
5822 // Returns true if preemption request was issued to at least one goroutine.
5823 func preemptall() bool {
5824         res := false
5825         for _, pp := range allp {
5826                 if pp.status != _Prunning {
5827                         continue
5828                 }
5829                 if preemptone(pp) {
5830                         res = true
5831                 }
5832         }
5833         return res
5834 }
5835
5836 // Tell the goroutine running on processor P to stop.
5837 // This function is purely best-effort. It can incorrectly fail to inform the
5838 // goroutine. It can inform the wrong goroutine. Even if it informs the
5839 // correct goroutine, that goroutine might ignore the request if it is
5840 // simultaneously executing newstack.
5841 // No lock needs to be held.
5842 // Returns true if preemption request was issued.
5843 // The actual preemption will happen at some point in the future
5844 // and will be indicated by the gp->status no longer being
5845 // Grunning
5846 func preemptone(pp *p) bool {
5847         mp := pp.m.ptr()
5848         if mp == nil || mp == getg().m {
5849                 return false
5850         }
5851         gp := mp.curg
5852         if gp == nil || gp == mp.g0 {
5853                 return false
5854         }
5855
5856         gp.preempt = true
5857
5858         // Every call in a goroutine checks for stack overflow by
5859         // comparing the current stack pointer to gp->stackguard0.
5860         // Setting gp->stackguard0 to StackPreempt folds
5861         // preemption into the normal stack overflow check.
5862         gp.stackguard0 = stackPreempt
5863
5864         // Request an async preemption of this P.
5865         if preemptMSupported && debug.asyncpreemptoff == 0 {
5866                 pp.preempt = true
5867                 preemptM(mp)
5868         }
5869
5870         return true
5871 }
5872
5873 var starttime int64
5874
5875 func schedtrace(detailed bool) {
5876         now := nanotime()
5877         if starttime == 0 {
5878                 starttime = now
5879         }
5880
5881         lock(&sched.lock)
5882         print("SCHED ", (now-starttime)/1e6, "ms: gomaxprocs=", gomaxprocs, " idleprocs=", sched.npidle.Load(), " threads=", mcount(), " spinningthreads=", sched.nmspinning.Load(), " needspinning=", sched.needspinning.Load(), " idlethreads=", sched.nmidle, " runqueue=", sched.runqsize)
5883         if detailed {
5884                 print(" gcwaiting=", sched.gcwaiting.Load(), " nmidlelocked=", sched.nmidlelocked, " stopwait=", sched.stopwait, " sysmonwait=", sched.sysmonwait.Load(), "\n")
5885         }
5886         // We must be careful while reading data from P's, M's and G's.
5887         // Even if we hold schedlock, most data can be changed concurrently.
5888         // E.g. (p->m ? p->m->id : -1) can crash if p->m changes from non-nil to nil.
5889         for i, pp := range allp {
5890                 mp := pp.m.ptr()
5891                 h := atomic.Load(&pp.runqhead)
5892                 t := atomic.Load(&pp.runqtail)
5893                 if detailed {
5894                         print("  P", i, ": status=", pp.status, " schedtick=", pp.schedtick, " syscalltick=", pp.syscalltick, " m=")
5895                         if mp != nil {
5896                                 print(mp.id)
5897                         } else {
5898                                 print("nil")
5899                         }
5900                         print(" runqsize=", t-h, " gfreecnt=", pp.gFree.n, " timerslen=", len(pp.timers), "\n")
5901                 } else {
5902                         // In non-detailed mode format lengths of per-P run queues as:
5903                         // [len1 len2 len3 len4]
5904                         print(" ")
5905                         if i == 0 {
5906                                 print("[")
5907                         }
5908                         print(t - h)
5909                         if i == len(allp)-1 {
5910                                 print("]\n")
5911                         }
5912                 }
5913         }
5914
5915         if !detailed {
5916                 unlock(&sched.lock)
5917                 return
5918         }
5919
5920         for mp := allm; mp != nil; mp = mp.alllink {
5921                 pp := mp.p.ptr()
5922                 print("  M", mp.id, ": p=")
5923                 if pp != nil {
5924                         print(pp.id)
5925                 } else {
5926                         print("nil")
5927                 }
5928                 print(" curg=")
5929                 if mp.curg != nil {
5930                         print(mp.curg.goid)
5931                 } else {
5932                         print("nil")
5933                 }
5934                 print(" mallocing=", mp.mallocing, " throwing=", mp.throwing, " preemptoff=", mp.preemptoff, " locks=", mp.locks, " dying=", mp.dying, " spinning=", mp.spinning, " blocked=", mp.blocked, " lockedg=")
5935                 if lockedg := mp.lockedg.ptr(); lockedg != nil {
5936                         print(lockedg.goid)
5937                 } else {
5938                         print("nil")
5939                 }
5940                 print("\n")
5941         }
5942
5943         forEachG(func(gp *g) {
5944                 print("  G", gp.goid, ": status=", readgstatus(gp), "(", gp.waitreason.String(), ") m=")
5945                 if gp.m != nil {
5946                         print(gp.m.id)
5947                 } else {
5948                         print("nil")
5949                 }
5950                 print(" lockedm=")
5951                 if lockedm := gp.lockedm.ptr(); lockedm != nil {
5952                         print(lockedm.id)
5953                 } else {
5954                         print("nil")
5955                 }
5956                 print("\n")
5957         })
5958         unlock(&sched.lock)
5959 }
5960
5961 // schedEnableUser enables or disables the scheduling of user
5962 // goroutines.
5963 //
5964 // This does not stop already running user goroutines, so the caller
5965 // should first stop the world when disabling user goroutines.
5966 func schedEnableUser(enable bool) {
5967         lock(&sched.lock)
5968         if sched.disable.user == !enable {
5969                 unlock(&sched.lock)
5970                 return
5971         }
5972         sched.disable.user = !enable
5973         if enable {
5974                 n := sched.disable.n
5975                 sched.disable.n = 0
5976                 globrunqputbatch(&sched.disable.runnable, n)
5977                 unlock(&sched.lock)
5978                 for ; n != 0 && sched.npidle.Load() != 0; n-- {
5979                         startm(nil, false, false)
5980                 }
5981         } else {
5982                 unlock(&sched.lock)
5983         }
5984 }
5985
5986 // schedEnabled reports whether gp should be scheduled. It returns
5987 // false is scheduling of gp is disabled.
5988 //
5989 // sched.lock must be held.
5990 func schedEnabled(gp *g) bool {
5991         assertLockHeld(&sched.lock)
5992
5993         if sched.disable.user {
5994                 return isSystemGoroutine(gp, true)
5995         }
5996         return true
5997 }
5998
5999 // Put mp on midle list.
6000 // sched.lock must be held.
6001 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6002 //
6003 //go:nowritebarrierrec
6004 func mput(mp *m) {
6005         assertLockHeld(&sched.lock)
6006
6007         mp.schedlink = sched.midle
6008         sched.midle.set(mp)
6009         sched.nmidle++
6010         checkdead()
6011 }
6012
6013 // Try to get an m from midle list.
6014 // sched.lock must be held.
6015 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6016 //
6017 //go:nowritebarrierrec
6018 func mget() *m {
6019         assertLockHeld(&sched.lock)
6020
6021         mp := sched.midle.ptr()
6022         if mp != nil {
6023                 sched.midle = mp.schedlink
6024                 sched.nmidle--
6025         }
6026         return mp
6027 }
6028
6029 // Put gp on the global runnable queue.
6030 // sched.lock must be held.
6031 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6032 //
6033 //go:nowritebarrierrec
6034 func globrunqput(gp *g) {
6035         assertLockHeld(&sched.lock)
6036
6037         sched.runq.pushBack(gp)
6038         sched.runqsize++
6039 }
6040
6041 // Put gp at the head of the global runnable queue.
6042 // sched.lock must be held.
6043 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6044 //
6045 //go:nowritebarrierrec
6046 func globrunqputhead(gp *g) {
6047         assertLockHeld(&sched.lock)
6048
6049         sched.runq.push(gp)
6050         sched.runqsize++
6051 }
6052
6053 // Put a batch of runnable goroutines on the global runnable queue.
6054 // This clears *batch.
6055 // sched.lock must be held.
6056 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6057 //
6058 //go:nowritebarrierrec
6059 func globrunqputbatch(batch *gQueue, n int32) {
6060         assertLockHeld(&sched.lock)
6061
6062         sched.runq.pushBackAll(*batch)
6063         sched.runqsize += n
6064         *batch = gQueue{}
6065 }
6066
6067 // Try get a batch of G's from the global runnable queue.
6068 // sched.lock must be held.
6069 func globrunqget(pp *p, max int32) *g {
6070         assertLockHeld(&sched.lock)
6071
6072         if sched.runqsize == 0 {
6073                 return nil
6074         }
6075
6076         n := sched.runqsize/gomaxprocs + 1
6077         if n > sched.runqsize {
6078                 n = sched.runqsize
6079         }
6080         if max > 0 && n > max {
6081                 n = max
6082         }
6083         if n > int32(len(pp.runq))/2 {
6084                 n = int32(len(pp.runq)) / 2
6085         }
6086
6087         sched.runqsize -= n
6088
6089         gp := sched.runq.pop()
6090         n--
6091         for ; n > 0; n-- {
6092                 gp1 := sched.runq.pop()
6093                 runqput(pp, gp1, false)
6094         }
6095         return gp
6096 }
6097
6098 // pMask is an atomic bitstring with one bit per P.
6099 type pMask []uint32
6100
6101 // read returns true if P id's bit is set.
6102 func (p pMask) read(id uint32) bool {
6103         word := id / 32
6104         mask := uint32(1) << (id % 32)
6105         return (atomic.Load(&p[word]) & mask) != 0
6106 }
6107
6108 // set sets P id's bit.
6109 func (p pMask) set(id int32) {
6110         word := id / 32
6111         mask := uint32(1) << (id % 32)
6112         atomic.Or(&p[word], mask)
6113 }
6114
6115 // clear clears P id's bit.
6116 func (p pMask) clear(id int32) {
6117         word := id / 32
6118         mask := uint32(1) << (id % 32)
6119         atomic.And(&p[word], ^mask)
6120 }
6121
6122 // updateTimerPMask clears pp's timer mask if it has no timers on its heap.
6123 //
6124 // Ideally, the timer mask would be kept immediately consistent on any timer
6125 // operations. Unfortunately, updating a shared global data structure in the
6126 // timer hot path adds too much overhead in applications frequently switching
6127 // between no timers and some timers.
6128 //
6129 // As a compromise, the timer mask is updated only on pidleget / pidleput. A
6130 // running P (returned by pidleget) may add a timer at any time, so its mask
6131 // must be set. An idle P (passed to pidleput) cannot add new timers while
6132 // idle, so if it has no timers at that time, its mask may be cleared.
6133 //
6134 // Thus, we get the following effects on timer-stealing in findrunnable:
6135 //
6136 //   - Idle Ps with no timers when they go idle are never checked in findrunnable
6137 //     (for work- or timer-stealing; this is the ideal case).
6138 //   - Running Ps must always be checked.
6139 //   - Idle Ps whose timers are stolen must continue to be checked until they run
6140 //     again, even after timer expiration.
6141 //
6142 // When the P starts running again, the mask should be set, as a timer may be
6143 // added at any time.
6144 //
6145 // TODO(prattmic): Additional targeted updates may improve the above cases.
6146 // e.g., updating the mask when stealing a timer.
6147 func updateTimerPMask(pp *p) {
6148         if pp.numTimers.Load() > 0 {
6149                 return
6150         }
6151
6152         // Looks like there are no timers, however another P may transiently
6153         // decrement numTimers when handling a timerModified timer in
6154         // checkTimers. We must take timersLock to serialize with these changes.
6155         lock(&pp.timersLock)
6156         if pp.numTimers.Load() == 0 {
6157                 timerpMask.clear(pp.id)
6158         }
6159         unlock(&pp.timersLock)
6160 }
6161
6162 // pidleput puts p on the _Pidle list. now must be a relatively recent call
6163 // to nanotime or zero. Returns now or the current time if now was zero.
6164 //
6165 // This releases ownership of p. Once sched.lock is released it is no longer
6166 // safe to use p.
6167 //
6168 // sched.lock must be held.
6169 //
6170 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6171 //
6172 //go:nowritebarrierrec
6173 func pidleput(pp *p, now int64) int64 {
6174         assertLockHeld(&sched.lock)
6175
6176         if !runqempty(pp) {
6177                 throw("pidleput: P has non-empty run queue")
6178         }
6179         if now == 0 {
6180                 now = nanotime()
6181         }
6182         updateTimerPMask(pp) // clear if there are no timers.
6183         idlepMask.set(pp.id)
6184         pp.link = sched.pidle
6185         sched.pidle.set(pp)
6186         sched.npidle.Add(1)
6187         if !pp.limiterEvent.start(limiterEventIdle, now) {
6188                 throw("must be able to track idle limiter event")
6189         }
6190         return now
6191 }
6192
6193 // pidleget tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6194 //
6195 // sched.lock must be held.
6196 //
6197 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6198 //
6199 //go:nowritebarrierrec
6200 func pidleget(now int64) (*p, int64) {
6201         assertLockHeld(&sched.lock)
6202
6203         pp := sched.pidle.ptr()
6204         if pp != nil {
6205                 // Timer may get added at any time now.
6206                 if now == 0 {
6207                         now = nanotime()
6208                 }
6209                 timerpMask.set(pp.id)
6210                 idlepMask.clear(pp.id)
6211                 sched.pidle = pp.link
6212                 sched.npidle.Add(-1)
6213                 pp.limiterEvent.stop(limiterEventIdle, now)
6214         }
6215         return pp, now
6216 }
6217
6218 // pidlegetSpinning tries to get a p from the _Pidle list, acquiring ownership.
6219 // This is called by spinning Ms (or callers than need a spinning M) that have
6220 // found work. If no P is available, this must synchronized with non-spinning
6221 // Ms that may be preparing to drop their P without discovering this work.
6222 //
6223 // sched.lock must be held.
6224 //
6225 // May run during STW, so write barriers are not allowed.
6226 //
6227 //go:nowritebarrierrec
6228 func pidlegetSpinning(now int64) (*p, int64) {
6229         assertLockHeld(&sched.lock)
6230
6231         pp, now := pidleget(now)
6232         if pp == nil {
6233                 // See "Delicate dance" comment in findrunnable. We found work
6234                 // that we cannot take, we must synchronize with non-spinning
6235                 // Ms that may be preparing to drop their P.
6236                 sched.needspinning.Store(1)
6237                 return nil, now
6238         }
6239
6240         return pp, now
6241 }
6242
6243 // runqempty reports whether pp has no Gs on its local run queue.
6244 // It never returns true spuriously.
6245 func runqempty(pp *p) bool {
6246         // Defend against a race where 1) pp has G1 in runqnext but runqhead == runqtail,
6247         // 2) runqput on pp kicks G1 to the runq, 3) runqget on pp empties runqnext.
6248         // Simply observing that runqhead == runqtail and then observing that runqnext == nil
6249         // does not mean the queue is empty.
6250         for {
6251                 head := atomic.Load(&pp.runqhead)
6252                 tail := atomic.Load(&pp.runqtail)
6253                 runnext := atomic.Loaduintptr((*uintptr)(unsafe.Pointer(&pp.runnext)))
6254                 if tail == atomic.Load(&pp.runqtail) {
6255                         return head == tail && runnext == 0
6256                 }
6257         }
6258 }
6259
6260 // To shake out latent assumptions about scheduling order,
6261 // we introduce some randomness into scheduling decisions
6262 // when running with the race detector.
6263 // The need for this was made obvious by changing the
6264 // (deterministic) scheduling order in Go 1.5 and breaking
6265 // many poorly-written tests.
6266 // With the randomness here, as long as the tests pass
6267 // consistently with -race, they shouldn't have latent scheduling
6268 // assumptions.
6269 const randomizeScheduler = raceenabled
6270
6271 // runqput tries to put g on the local runnable queue.
6272 // If next is false, runqput adds g to the tail of the runnable queue.
6273 // If next is true, runqput puts g in the pp.runnext slot.
6274 // If the run queue is full, runnext puts g on the global queue.
6275 // Executed only by the owner P.
6276 func runqput(pp *p, gp *g, next bool) {
6277         if randomizeScheduler && next && fastrandn(2) == 0 {
6278                 next = false
6279         }
6280
6281         if next {
6282         retryNext:
6283                 oldnext := pp.runnext
6284                 if !pp.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
6285                         goto retryNext
6286                 }
6287                 if oldnext == 0 {
6288                         return
6289                 }
6290                 // Kick the old runnext out to the regular run queue.
6291                 gp = oldnext.ptr()
6292         }
6293
6294 retry:
6295         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6296         t := pp.runqtail
6297         if t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6298                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6299                 atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
6300                 return
6301         }
6302         if runqputslow(pp, gp, h, t) {
6303                 return
6304         }
6305         // the queue is not full, now the put above must succeed
6306         goto retry
6307 }
6308
6309 // Put g and a batch of work from local runnable queue on global queue.
6310 // Executed only by the owner P.
6311 func runqputslow(pp *p, gp *g, h, t uint32) bool {
6312         var batch [len(pp.runq)/2 + 1]*g
6313
6314         // First, grab a batch from local queue.
6315         n := t - h
6316         n = n / 2
6317         if n != uint32(len(pp.runq)/2) {
6318                 throw("runqputslow: queue is not full")
6319         }
6320         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6321                 batch[i] = pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6322         }
6323         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6324                 return false
6325         }
6326         batch[n] = gp
6327
6328         if randomizeScheduler {
6329                 for i := uint32(1); i <= n; i++ {
6330                         j := fastrandn(i + 1)
6331                         batch[i], batch[j] = batch[j], batch[i]
6332                 }
6333         }
6334
6335         // Link the goroutines.
6336         for i := uint32(0); i < n; i++ {
6337                 batch[i].schedlink.set(batch[i+1])
6338         }
6339         var q gQueue
6340         q.head.set(batch[0])
6341         q.tail.set(batch[n])
6342
6343         // Now put the batch on global queue.
6344         lock(&sched.lock)
6345         globrunqputbatch(&q, int32(n+1))
6346         unlock(&sched.lock)
6347         return true
6348 }
6349
6350 // runqputbatch tries to put all the G's on q on the local runnable queue.
6351 // If the queue is full, they are put on the global queue; in that case
6352 // this will temporarily acquire the scheduler lock.
6353 // Executed only by the owner P.
6354 func runqputbatch(pp *p, q *gQueue, qsize int) {
6355         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead)
6356         t := pp.runqtail
6357         n := uint32(0)
6358         for !q.empty() && t-h < uint32(len(pp.runq)) {
6359                 gp := q.pop()
6360                 pp.runq[t%uint32(len(pp.runq))].set(gp)
6361                 t++
6362                 n++
6363         }
6364         qsize -= int(n)
6365
6366         if randomizeScheduler {
6367                 off := func(o uint32) uint32 {
6368                         return (pp.runqtail + o) % uint32(len(pp.runq))
6369                 }
6370                 for i := uint32(1); i < n; i++ {
6371                         j := fastrandn(i + 1)
6372                         pp.runq[off(i)], pp.runq[off(j)] = pp.runq[off(j)], pp.runq[off(i)]
6373                 }
6374         }
6375
6376         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t)
6377         if !q.empty() {
6378                 lock(&sched.lock)
6379                 globrunqputbatch(q, int32(qsize))
6380                 unlock(&sched.lock)
6381         }
6382 }
6383
6384 // Get g from local runnable queue.
6385 // If inheritTime is true, gp should inherit the remaining time in the
6386 // current time slice. Otherwise, it should start a new time slice.
6387 // Executed only by the owner P.
6388 func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
6389         // If there's a runnext, it's the next G to run.
6390         next := pp.runnext
6391         // If the runnext is non-0 and the CAS fails, it could only have been stolen by another P,
6392         // because other Ps can race to set runnext to 0, but only the current P can set it to non-0.
6393         // Hence, there's no need to retry this CAS if it fails.
6394         if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
6395                 return next.ptr(), true
6396         }
6397
6398         for {
6399                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6400                 t := pp.runqtail
6401                 if t == h {
6402                         return nil, false
6403                 }
6404                 gp := pp.runq[h%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6405                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+1) { // cas-release, commits consume
6406                         return gp, false
6407                 }
6408         }
6409 }
6410
6411 // runqdrain drains the local runnable queue of pp and returns all goroutines in it.
6412 // Executed only by the owner P.
6413 func runqdrain(pp *p) (drainQ gQueue, n uint32) {
6414         oldNext := pp.runnext
6415         if oldNext != 0 && pp.runnext.cas(oldNext, 0) {
6416                 drainQ.pushBack(oldNext.ptr())
6417                 n++
6418         }
6419
6420 retry:
6421         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6422         t := pp.runqtail
6423         qn := t - h
6424         if qn == 0 {
6425                 return
6426         }
6427         if qn > uint32(len(pp.runq)) { // read inconsistent h and t
6428                 goto retry
6429         }
6430
6431         if !atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+qn) { // cas-release, commits consume
6432                 goto retry
6433         }
6434
6435         // We've inverted the order in which it gets G's from the local P's runnable queue
6436         // and then advances the head pointer because we don't want to mess up the statuses of G's
6437         // while runqdrain() and runqsteal() are running in parallel.
6438         // Thus we should advance the head pointer before draining the local P into a gQueue,
6439         // so that we can update any gp.schedlink only after we take the full ownership of G,
6440         // meanwhile, other P's can't access to all G's in local P's runnable queue and steal them.
6441         // See https://groups.google.com/g/golang-dev/c/0pTKxEKhHSc/m/6Q85QjdVBQAJ for more details.
6442         for i := uint32(0); i < qn; i++ {
6443                 gp := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6444                 drainQ.pushBack(gp)
6445                 n++
6446         }
6447         return
6448 }
6449
6450 // Grabs a batch of goroutines from pp's runnable queue into batch.
6451 // Batch is a ring buffer starting at batchHead.
6452 // Returns number of grabbed goroutines.
6453 // Can be executed by any P.
6454 func runqgrab(pp *p, batch *[256]guintptr, batchHead uint32, stealRunNextG bool) uint32 {
6455         for {
6456                 h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with other consumers
6457                 t := atomic.LoadAcq(&pp.runqtail) // load-acquire, synchronize with the producer
6458                 n := t - h
6459                 n = n - n/2
6460                 if n == 0 {
6461                         if stealRunNextG {
6462                                 // Try to steal from pp.runnext.
6463                                 if next := pp.runnext; next != 0 {
6464                                         if pp.status == _Prunning {
6465                                                 // Sleep to ensure that pp isn't about to run the g
6466                                                 // we are about to steal.
6467                                                 // The important use case here is when the g running
6468                                                 // on pp ready()s another g and then almost
6469                                                 // immediately blocks. Instead of stealing runnext
6470                                                 // in this window, back off to give pp a chance to
6471                                                 // schedule runnext. This will avoid thrashing gs
6472                                                 // between different Ps.
6473                                                 // A sync chan send/recv takes ~50ns as of time of
6474                                                 // writing, so 3us gives ~50x overshoot.
6475                                                 if GOOS != "windows" && GOOS != "openbsd" && GOOS != "netbsd" {
6476                                                         usleep(3)
6477                                                 } else {
6478                                                         // On some platforms system timer granularity is
6479                                                         // 1-15ms, which is way too much for this
6480                                                         // optimization. So just yield.
6481                                                         osyield()
6482                                                 }
6483                                         }
6484                                         if !pp.runnext.cas(next, 0) {
6485                                                 continue
6486                                         }
6487                                         batch[batchHead%uint32(len(batch))] = next
6488                                         return 1
6489                                 }
6490                         }
6491                         return 0
6492                 }
6493                 if n > uint32(len(pp.runq)/2) { // read inconsistent h and t
6494                         continue
6495                 }
6496                 for i := uint32(0); i < n; i++ {
6497                         g := pp.runq[(h+i)%uint32(len(pp.runq))]
6498                         batch[(batchHead+i)%uint32(len(batch))] = g
6499                 }
6500                 if atomic.CasRel(&pp.runqhead, h, h+n) { // cas-release, commits consume
6501                         return n
6502                 }
6503         }
6504 }
6505
6506 // Steal half of elements from local runnable queue of p2
6507 // and put onto local runnable queue of p.
6508 // Returns one of the stolen elements (or nil if failed).
6509 func runqsteal(pp, p2 *p, stealRunNextG bool) *g {
6510         t := pp.runqtail
6511         n := runqgrab(p2, &pp.runq, t, stealRunNextG)
6512         if n == 0 {
6513                 return nil
6514         }
6515         n--
6516         gp := pp.runq[(t+n)%uint32(len(pp.runq))].ptr()
6517         if n == 0 {
6518                 return gp
6519         }
6520         h := atomic.LoadAcq(&pp.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
6521         if t-h+n >= uint32(len(pp.runq)) {
6522                 throw("runqsteal: runq overflow")
6523         }
6524         atomic.StoreRel(&pp.runqtail, t+n) // store-release, makes the item available for consumption
6525         return gp
6526 }
6527
6528 // A gQueue is a dequeue of Gs linked through g.schedlink. A G can only
6529 // be on one gQueue or gList at a time.
6530 type gQueue struct {
6531         head guintptr
6532         tail guintptr
6533 }
6534
6535 // empty reports whether q is empty.
6536 func (q *gQueue) empty() bool {
6537         return q.head == 0
6538 }
6539
6540 // push adds gp to the head of q.
6541 func (q *gQueue) push(gp *g) {
6542         gp.schedlink = q.head
6543         q.head.set(gp)
6544         if q.tail == 0 {
6545                 q.tail.set(gp)
6546         }
6547 }
6548
6549 // pushBack adds gp to the tail of q.
6550 func (q *gQueue) pushBack(gp *g) {
6551         gp.schedlink = 0
6552         if q.tail != 0 {
6553                 q.tail.ptr().schedlink.set(gp)
6554         } else {
6555                 q.head.set(gp)
6556         }
6557         q.tail.set(gp)
6558 }
6559
6560 // pushBackAll adds all Gs in q2 to the tail of q. After this q2 must
6561 // not be used.
6562 func (q *gQueue) pushBackAll(q2 gQueue) {
6563         if q2.tail == 0 {
6564                 return
6565         }
6566         q2.tail.ptr().schedlink = 0
6567         if q.tail != 0 {
6568                 q.tail.ptr().schedlink = q2.head
6569         } else {
6570                 q.head = q2.head
6571         }
6572         q.tail = q2.tail
6573 }
6574
6575 // pop removes and returns the head of queue q. It returns nil if
6576 // q is empty.
6577 func (q *gQueue) pop() *g {
6578         gp := q.head.ptr()
6579         if gp != nil {
6580                 q.head = gp.schedlink
6581                 if q.head == 0 {
6582                         q.tail = 0
6583                 }
6584         }
6585         return gp
6586 }
6587
6588 // popList takes all Gs in q and returns them as a gList.
6589 func (q *gQueue) popList() gList {
6590         stack := gList{q.head}
6591         *q = gQueue{}
6592         return stack
6593 }
6594
6595 // A gList is a list of Gs linked through g.schedlink. A G can only be
6596 // on one gQueue or gList at a time.
6597 type gList struct {
6598         head guintptr
6599 }
6600
6601 // empty reports whether l is empty.
6602 func (l *gList) empty() bool {
6603         return l.head == 0
6604 }
6605
6606 // push adds gp to the head of l.
6607 func (l *gList) push(gp *g) {
6608         gp.schedlink = l.head
6609         l.head.set(gp)
6610 }
6611
6612 // pushAll prepends all Gs in q to l.
6613 func (l *gList) pushAll(q gQueue) {
6614         if !q.empty() {
6615                 q.tail.ptr().schedlink = l.head
6616                 l.head = q.head
6617         }
6618 }
6619
6620 // pop removes and returns the head of l. If l is empty, it returns nil.
6621 func (l *gList) pop() *g {
6622         gp := l.head.ptr()
6623         if gp != nil {
6624                 l.head = gp.schedlink
6625         }
6626         return gp
6627 }
6628
6629 //go:linkname setMaxThreads runtime/debug.setMaxThreads
6630 func setMaxThreads(in int) (out int) {
6631         lock(&sched.lock)
6632         out = int(sched.maxmcount)
6633         if in > 0x7fffffff { // MaxInt32
6634                 sched.maxmcount = 0x7fffffff
6635         } else {
6636                 sched.maxmcount = int32(in)
6637         }
6638         checkmcount()
6639         unlock(&sched.lock)
6640         return
6641 }
6642
6643 //go:nosplit
6644 func procPin() int {
6645         gp := getg()
6646         mp := gp.m
6647
6648         mp.locks++
6649         return int(mp.p.ptr().id)
6650 }
6651
6652 //go:nosplit
6653 func procUnpin() {
6654         gp := getg()
6655         gp.m.locks--
6656 }
6657
6658 //go:linkname sync_runtime_procPin sync.runtime_procPin
6659 //go:nosplit
6660 func sync_runtime_procPin() int {
6661         return procPin()
6662 }
6663
6664 //go:linkname sync_runtime_procUnpin sync.runtime_procUnpin
6665 //go:nosplit
6666 func sync_runtime_procUnpin() {
6667         procUnpin()
6668 }
6669
6670 //go:linkname sync_atomic_runtime_procPin sync/atomic.runtime_procPin
6671 //go:nosplit
6672 func sync_atomic_runtime_procPin() int {
6673         return procPin()
6674 }
6675
6676 //go:linkname sync_atomic_runtime_procUnpin sync/atomic.runtime_procUnpin
6677 //go:nosplit
6678 func sync_atomic_runtime_procUnpin() {
6679         procUnpin()
6680 }
6681
6682 // Active spinning for sync.Mutex.
6683 //
6684 //go:linkname sync_runtime_canSpin sync.runtime_canSpin
6685 //go:nosplit
6686 func sync_runtime_canSpin(i int) bool {
6687         // sync.Mutex is cooperative, so we are conservative with spinning.
6688         // Spin only few times and only if running on a multicore machine and
6689         // GOMAXPROCS>1 and there is at least one other running P and local runq is empty.
6690         // As opposed to runtime mutex we don't do passive spinning here,
6691         // because there can be work on global runq or on other Ps.
6692         if i >= active_spin || ncpu <= 1 || gomaxprocs <= sched.npidle.Load()+sched.nmspinning.Load()+1 {
6693                 return false
6694         }
6695         if p := getg().m.p.ptr(); !runqempty(p) {
6696                 return false
6697         }
6698         return true
6699 }
6700
6701 //go:linkname sync_runtime_doSpin sync.runtime_doSpin
6702 //go:nosplit
6703 func sync_runtime_doSpin() {
6704         procyield(active_spin_cnt)
6705 }
6706
6707 var stealOrder randomOrder
6708
6709 // randomOrder/randomEnum are helper types for randomized work stealing.
6710 // They allow to enumerate all Ps in different pseudo-random orders without repetitions.
6711 // The algorithm is based on the fact that if we have X such that X and GOMAXPROCS
6712 // are coprime, then a sequences of (i + X) % GOMAXPROCS gives the required enumeration.
6713 type randomOrder struct {
6714         count    uint32
6715         coprimes []uint32
6716 }
6717
6718 type randomEnum struct {
6719         i     uint32
6720         count uint32
6721         pos   uint32
6722         inc   uint32
6723 }
6724
6725 func (ord *randomOrder) reset(count uint32) {
6726         ord.count = count
6727         ord.coprimes = ord.coprimes[:0]
6728         for i := uint32(1); i <= count; i++ {
6729                 if gcd(i, count) == 1 {
6730                         ord.coprimes = append(ord.coprimes, i)
6731                 }
6732         }
6733 }
6734
6735 func (ord *randomOrder) start(i uint32) randomEnum {
6736         return randomEnum{
6737                 count: ord.count,
6738                 pos:   i % ord.count,
6739                 inc:   ord.coprimes[i/ord.count%uint32(len(ord.coprimes))],
6740         }
6741 }
6742
6743 func (enum *randomEnum) done() bool {
6744         return enum.i == enum.count
6745 }
6746
6747 func (enum *randomEnum) next() {
6748         enum.i++
6749         enum.pos = (enum.pos + enum.inc) % enum.count
6750 }
6751
6752 func (enum *randomEnum) position() uint32 {
6753         return enum.pos
6754 }
6755
6756 func gcd(a, b uint32) uint32 {
6757         for b != 0 {
6758                 a, b = b, a%b
6759         }
6760         return a
6761 }
6762
6763 // An initTask represents the set of initializations that need to be done for a package.
6764 // Keep in sync with ../../test/noinit.go:initTask
6765 type initTask struct {
6766         state uint32 // 0 = uninitialized, 1 = in progress, 2 = done
6767         nfns  uint32
6768         // followed by nfns pcs, uintptr sized, one per init function to run
6769 }
6770
6771 // inittrace stores statistics for init functions which are
6772 // updated by malloc and newproc when active is true.
6773 var inittrace tracestat
6774
6775 type tracestat struct {
6776         active bool   // init tracing activation status
6777         id     uint64 // init goroutine id
6778         allocs uint64 // heap allocations
6779         bytes  uint64 // heap allocated bytes
6780 }
6781
6782 func doInit(ts []*initTask) {
6783         for _, t := range ts {
6784                 doInit1(t)
6785         }
6786 }
6787
6788 func doInit1(t *initTask) {
6789         switch t.state {
6790         case 2: // fully initialized
6791                 return
6792         case 1: // initialization in progress
6793                 throw("recursive call during initialization - linker skew")
6794         default: // not initialized yet
6795                 t.state = 1 // initialization in progress
6796
6797                 var (
6798                         start  int64
6799                         before tracestat
6800                 )
6801
6802                 if inittrace.active {
6803                         start = nanotime()
6804                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6805                         before = inittrace
6806                 }
6807
6808                 if t.nfns == 0 {
6809                         // We should have pruned all of these in the linker.
6810                         throw("inittask with no functions")
6811                 }
6812
6813                 firstFunc := add(unsafe.Pointer(t), 8)
6814                 for i := uint32(0); i < t.nfns; i++ {
6815                         p := add(firstFunc, uintptr(i)*goarch.PtrSize)
6816                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&p))
6817                         f()
6818                 }
6819
6820                 if inittrace.active {
6821                         end := nanotime()
6822                         // Load stats non-atomically since tracinit is updated only by this init goroutine.
6823                         after := inittrace
6824
6825                         f := *(*func())(unsafe.Pointer(&firstFunc))
6826                         pkg := funcpkgpath(findfunc(abi.FuncPCABIInternal(f)))
6827
6828                         var sbuf [24]byte
6829                         print("init ", pkg, " @")
6830                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(start-runtimeInitTime))), " ms, ")
6831                         print(string(fmtNSAsMS(sbuf[:], uint64(end-start))), " ms clock, ")
6832                         print(string(itoa(sbuf[:], after.bytes-before.bytes)), " bytes, ")
6833                         print(string(itoa(sbuf[:], after.allocs-before.allocs)), " allocs")
6834                         print("\n")
6835                 }
6836
6837                 t.state = 2 // initialization done
6838         }
6839 }