LCOV - code coverage report
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Test: CPython 3.12 LCOV report [commit acb105a7c1f] Lines: 773 913 84.7 %
Date: 2022-07-20 13:12:14 Functions: 98 105 93.3 %
Branches: 276 420 65.7 %

           Branch data     Line data    Source code
       1                 :            : 
       2                 :            : /* Thread and interpreter state structures and their interfaces */
       3                 :            : 
       4                 :            : #include "Python.h"
       5                 :            : #include "pycore_ceval.h"
       6                 :            : #include "pycore_code.h"           // stats
       7                 :            : #include "pycore_frame.h"
       8                 :            : #include "pycore_initconfig.h"
       9                 :            : #include "pycore_object.h"        // _PyType_InitCache()
      10                 :            : #include "pycore_pyerrors.h"
      11                 :            : #include "pycore_pylifecycle.h"
      12                 :            : #include "pycore_pymem.h"         // _PyMem_SetDefaultAllocator()
      13                 :            : #include "pycore_pystate.h"       // _PyThreadState_GET()
      14                 :            : #include "pycore_runtime_init.h"  // _PyRuntimeState_INIT
      15                 :            : #include "pycore_sysmodule.h"
      16                 :            : 
      17                 :            : /* --------------------------------------------------------------------------
      18                 :            : CAUTION
      19                 :            : 
      20                 :            : Always use PyMem_RawMalloc() and PyMem_RawFree() directly in this file.  A
      21                 :            : number of these functions are advertised as safe to call when the GIL isn't
      22                 :            : held, and in a debug build Python redirects (e.g.) PyMem_NEW (etc) to Python's
      23                 :            : debugging obmalloc functions.  Those aren't thread-safe (they rely on the GIL
      24                 :            : to avoid the expense of doing their own locking).
      25                 :            : -------------------------------------------------------------------------- */
      26                 :            : 
      27                 :            : #ifdef HAVE_DLOPEN
      28                 :            : #ifdef HAVE_DLFCN_H
      29                 :            : #include <dlfcn.h>
      30                 :            : #endif
      31                 :            : #if !HAVE_DECL_RTLD_LAZY
      32                 :            : #define RTLD_LAZY 1
      33                 :            : #endif
      34                 :            : #endif
      35                 :            : 
      36                 :            : #ifdef __cplusplus
      37                 :            : extern "C" {
      38                 :            : #endif
      39                 :            : 
      40                 :            : #define _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate) \
      41                 :            :     ((PyThreadState*)_Py_atomic_load_relaxed(&(gilstate)->tstate_current))
      42                 :            : #define _PyRuntimeGILState_SetThreadState(gilstate, value) \
      43                 :            :     _Py_atomic_store_relaxed(&(gilstate)->tstate_current, \
      44                 :            :                              (uintptr_t)(value))
      45                 :            : 
      46                 :            : /* Forward declarations */
      47                 :            : static PyThreadState *_PyGILState_GetThisThreadState(struct _gilstate_runtime_state *gilstate);
      48                 :            : static void _PyThreadState_Delete(PyThreadState *tstate, int check_current);
      49                 :            : 
      50                 :            : /* Suppress deprecation warning for PyBytesObject.ob_shash */
      51                 :            : _Py_COMP_DIAG_PUSH
      52                 :            : _Py_COMP_DIAG_IGNORE_DEPR_DECLS
      53                 :            : /* We use "initial" if the runtime gets re-used
      54                 :            :    (e.g. Py_Finalize() followed by Py_Initialize(). */
      55                 :            : static const _PyRuntimeState initial = _PyRuntimeState_INIT;
      56                 :            : _Py_COMP_DIAG_POP
      57                 :            : 
      58                 :            : static int
      59                 :       2988 : alloc_for_runtime(PyThread_type_lock *plock1, PyThread_type_lock *plock2,
      60                 :            :                   PyThread_type_lock *plock3)
      61                 :            : {
      62                 :            :     /* Force default allocator, since _PyRuntimeState_Fini() must
      63                 :            :        use the same allocator than this function. */
      64                 :            :     PyMemAllocatorEx old_alloc;
      65                 :       2988 :     _PyMem_SetDefaultAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
      66                 :            : 
      67                 :       2988 :     PyThread_type_lock lock1 = PyThread_allocate_lock();
      68         [ -  + ]:       2988 :     if (lock1 == NULL) {
      69                 :          0 :         return -1;
      70                 :            :     }
      71                 :            : 
      72                 :       2988 :     PyThread_type_lock lock2 = PyThread_allocate_lock();
      73         [ -  + ]:       2988 :     if (lock2 == NULL) {
      74                 :          0 :         PyThread_free_lock(lock1);
      75                 :          0 :         return -1;
      76                 :            :     }
      77                 :            : 
      78                 :       2988 :     PyThread_type_lock lock3 = PyThread_allocate_lock();
      79         [ -  + ]:       2988 :     if (lock3 == NULL) {
      80                 :          0 :         PyThread_free_lock(lock1);
      81                 :          0 :         PyThread_free_lock(lock2);
      82                 :          0 :         return -1;
      83                 :            :     }
      84                 :            : 
      85                 :       2988 :     PyMem_SetAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
      86                 :            : 
      87                 :       2988 :     *plock1 = lock1;
      88                 :       2988 :     *plock2 = lock2;
      89                 :       2988 :     *plock3 = lock3;
      90                 :       2988 :     return 0;
      91                 :            : }
      92                 :            : 
      93                 :            : static void
      94                 :       2988 : init_runtime(_PyRuntimeState *runtime,
      95                 :            :              void *open_code_hook, void *open_code_userdata,
      96                 :            :              _Py_AuditHookEntry *audit_hook_head,
      97                 :            :              Py_ssize_t unicode_next_index,
      98                 :            :              PyThread_type_lock unicode_ids_mutex,
      99                 :            :              PyThread_type_lock interpreters_mutex,
     100                 :            :              PyThread_type_lock xidregistry_mutex)
     101                 :            : {
     102         [ -  + ]:       2988 :     if (runtime->_initialized) {
     103                 :            :         Py_FatalError("runtime already initialized");
     104                 :            :     }
     105                 :            :     assert(!runtime->preinitializing &&
     106                 :            :            !runtime->preinitialized &&
     107                 :            :            !runtime->core_initialized &&
     108                 :            :            !runtime->initialized);
     109                 :            : 
     110                 :       2988 :     runtime->open_code_hook = open_code_hook;
     111                 :       2988 :     runtime->open_code_userdata = open_code_userdata;
     112                 :       2988 :     runtime->audit_hook_head = audit_hook_head;
     113                 :            : 
     114                 :       2988 :     _PyEval_InitRuntimeState(&runtime->ceval);
     115                 :            : 
     116                 :       2988 :     PyPreConfig_InitPythonConfig(&runtime->preconfig);
     117                 :            : 
     118                 :       2988 :     runtime->interpreters.mutex = interpreters_mutex;
     119                 :            : 
     120                 :       2988 :     runtime->xidregistry.mutex = xidregistry_mutex;
     121                 :            : 
     122                 :            :     // Set it to the ID of the main thread of the main interpreter.
     123                 :       2988 :     runtime->main_thread = PyThread_get_thread_ident();
     124                 :            : 
     125                 :       2988 :     runtime->unicode_ids.next_index = unicode_next_index;
     126                 :       2988 :     runtime->unicode_ids.lock = unicode_ids_mutex;
     127                 :            : 
     128                 :       2988 :     runtime->_initialized = 1;
     129                 :       2988 : }
     130                 :            : 
     131                 :            : PyStatus
     132                 :       2988 : _PyRuntimeState_Init(_PyRuntimeState *runtime)
     133                 :            : {
     134                 :            :     /* We preserve the hook across init, because there is
     135                 :            :        currently no public API to set it between runtime
     136                 :            :        initialization and interpreter initialization. */
     137                 :       2988 :     void *open_code_hook = runtime->open_code_hook;
     138                 :       2988 :     void *open_code_userdata = runtime->open_code_userdata;
     139                 :       2988 :     _Py_AuditHookEntry *audit_hook_head = runtime->audit_hook_head;
     140                 :            :     // bpo-42882: Preserve next_index value if Py_Initialize()/Py_Finalize()
     141                 :            :     // is called multiple times.
     142                 :       2988 :     Py_ssize_t unicode_next_index = runtime->unicode_ids.next_index;
     143                 :            : 
     144                 :            :     PyThread_type_lock lock1, lock2, lock3;
     145         [ -  + ]:       2988 :     if (alloc_for_runtime(&lock1, &lock2, &lock3) != 0) {
     146                 :          0 :         return _PyStatus_NO_MEMORY();
     147                 :            :     }
     148                 :            : 
     149         [ +  + ]:       2988 :     if (runtime->_initialized) {
     150                 :            :         // Py_Initialize() must be running again.
     151                 :            :         // Reset to _PyRuntimeState_INIT.
     152                 :         34 :         memcpy(runtime, &initial, sizeof(*runtime));
     153                 :            :     }
     154                 :       2988 :     init_runtime(runtime, open_code_hook, open_code_userdata, audit_hook_head,
     155                 :            :                  unicode_next_index, lock1, lock2, lock3);
     156                 :            : 
     157                 :       2988 :     return _PyStatus_OK();
     158                 :            : }
     159                 :            : 
     160                 :            : void
     161                 :       5109 : _PyRuntimeState_Fini(_PyRuntimeState *runtime)
     162                 :            : {
     163                 :            :     /* Force the allocator used by _PyRuntimeState_Init(). */
     164                 :            :     PyMemAllocatorEx old_alloc;
     165                 :       5109 :     _PyMem_SetDefaultAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
     166                 :            : #define FREE_LOCK(LOCK) \
     167                 :            :     if (LOCK != NULL) { \
     168                 :            :         PyThread_free_lock(LOCK); \
     169                 :            :         LOCK = NULL; \
     170                 :            :     }
     171                 :            : 
     172         [ +  + ]:       5109 :     FREE_LOCK(runtime->interpreters.mutex);
     173         [ +  + ]:       5109 :     FREE_LOCK(runtime->xidregistry.mutex);
     174         [ +  + ]:       5109 :     FREE_LOCK(runtime->unicode_ids.lock);
     175                 :            : 
     176                 :            : #undef FREE_LOCK
     177                 :       5109 :     PyMem_SetAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
     178                 :       5109 : }
     179                 :            : 
     180                 :            : #ifdef HAVE_FORK
     181                 :            : /* This function is called from PyOS_AfterFork_Child to ensure that
     182                 :            :    newly created child processes do not share locks with the parent. */
     183                 :            : PyStatus
     184                 :          8 : _PyRuntimeState_ReInitThreads(_PyRuntimeState *runtime)
     185                 :            : {
     186                 :            :     // This was initially set in _PyRuntimeState_Init().
     187                 :          8 :     runtime->main_thread = PyThread_get_thread_ident();
     188                 :            : 
     189                 :            :     /* Force default allocator, since _PyRuntimeState_Fini() must
     190                 :            :        use the same allocator than this function. */
     191                 :            :     PyMemAllocatorEx old_alloc;
     192                 :          8 :     _PyMem_SetDefaultAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
     193                 :            : 
     194                 :          8 :     int reinit_interp = _PyThread_at_fork_reinit(&runtime->interpreters.mutex);
     195                 :          8 :     int reinit_xidregistry = _PyThread_at_fork_reinit(&runtime->xidregistry.mutex);
     196                 :          8 :     int reinit_unicode_ids = _PyThread_at_fork_reinit(&runtime->unicode_ids.lock);
     197                 :            : 
     198                 :          8 :     PyMem_SetAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
     199                 :            : 
     200                 :            :     /* bpo-42540: id_mutex is freed by _PyInterpreterState_Delete, which does
     201                 :            :      * not force the default allocator. */
     202                 :          8 :     int reinit_main_id = _PyThread_at_fork_reinit(&runtime->interpreters.main->id_mutex);
     203                 :            : 
     204         [ +  - ]:          8 :     if (reinit_interp < 0
     205         [ +  - ]:          8 :         || reinit_main_id < 0
     206         [ +  - ]:          8 :         || reinit_xidregistry < 0
     207         [ -  + ]:          8 :         || reinit_unicode_ids < 0)
     208                 :            :     {
     209                 :          0 :         return _PyStatus_ERR("Failed to reinitialize runtime locks");
     210                 :            : 
     211                 :            :     }
     212                 :          8 :     return _PyStatus_OK();
     213                 :            : }
     214                 :            : #endif
     215                 :            : 
     216                 :            : #define HEAD_LOCK(runtime) \
     217                 :            :     PyThread_acquire_lock((runtime)->interpreters.mutex, WAIT_LOCK)
     218                 :            : #define HEAD_UNLOCK(runtime) \
     219                 :            :     PyThread_release_lock((runtime)->interpreters.mutex)
     220                 :            : 
     221                 :            : /* Forward declaration */
     222                 :            : static void _PyGILState_NoteThreadState(
     223                 :            :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate, PyThreadState* tstate);
     224                 :            : 
     225                 :            : PyStatus
     226                 :       2967 : _PyInterpreterState_Enable(_PyRuntimeState *runtime)
     227                 :            : {
     228                 :       2967 :     struct pyinterpreters *interpreters = &runtime->interpreters;
     229                 :       2967 :     interpreters->next_id = 0;
     230                 :            : 
     231                 :            :     /* Py_Finalize() calls _PyRuntimeState_Fini() which clears the mutex.
     232                 :            :        Create a new mutex if needed. */
     233         [ -  + ]:       2967 :     if (interpreters->mutex == NULL) {
     234                 :            :         /* Force default allocator, since _PyRuntimeState_Fini() must
     235                 :            :            use the same allocator than this function. */
     236                 :            :         PyMemAllocatorEx old_alloc;
     237                 :          0 :         _PyMem_SetDefaultAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
     238                 :            : 
     239                 :          0 :         interpreters->mutex = PyThread_allocate_lock();
     240                 :            : 
     241                 :          0 :         PyMem_SetAllocator(PYMEM_DOMAIN_RAW, &old_alloc);
     242                 :            : 
     243         [ #  # ]:          0 :         if (interpreters->mutex == NULL) {
     244                 :          0 :             return _PyStatus_ERR("Can't initialize threads for interpreter");
     245                 :            :         }
     246                 :            :     }
     247                 :            : 
     248                 :       2967 :     return _PyStatus_OK();
     249                 :            : }
     250                 :            : 
     251                 :            : static PyInterpreterState *
     252                 :        171 : alloc_interpreter(void)
     253                 :            : {
     254                 :        171 :     return PyMem_RawCalloc(1, sizeof(PyInterpreterState));
     255                 :            : }
     256                 :            : 
     257                 :            : static void
     258                 :       3125 : free_interpreter(PyInterpreterState *interp)
     259                 :            : {
     260         [ -  + ]:       3125 :     if (!interp->_static) {
     261                 :          0 :         PyMem_RawFree(interp);
     262                 :            :     }
     263                 :       3125 : }
     264                 :            : 
     265                 :            : /* Get the interpreter state to a minimal consistent state.
     266                 :            :    Further init happens in pylifecycle.c before it can be used.
     267                 :            :    All fields not initialized here are expected to be zeroed out,
     268                 :            :    e.g. by PyMem_RawCalloc() or memset(), or otherwise pre-initialized.
     269                 :            :    The runtime state is not manipulated.  Instead it is assumed that
     270                 :            :    the interpreter is getting added to the runtime.
     271                 :            :   */
     272                 :            : 
     273                 :            : static void
     274                 :       3138 : init_interpreter(PyInterpreterState *interp,
     275                 :            :                  _PyRuntimeState *runtime, int64_t id,
     276                 :            :                  PyInterpreterState *next,
     277                 :            :                  PyThread_type_lock pending_lock)
     278                 :            : {
     279         [ -  + ]:       3138 :     if (interp->_initialized) {
     280                 :            :         Py_FatalError("interpreter already initialized");
     281                 :            :     }
     282                 :            : 
     283                 :            :     assert(runtime != NULL);
     284                 :       3138 :     interp->runtime = runtime;
     285                 :            : 
     286                 :            :     assert(id > 0 || (id == 0 && interp == runtime->interpreters.main));
     287                 :       3138 :     interp->id = id;
     288                 :            : 
     289                 :            :     assert(runtime->interpreters.head == interp);
     290                 :            :     assert(next != NULL || (interp == runtime->interpreters.main));
     291                 :       3138 :     interp->next = next;
     292                 :            : 
     293                 :       3138 :     _PyEval_InitState(&interp->ceval, pending_lock);
     294                 :       3138 :     _PyGC_InitState(&interp->gc);
     295                 :       3138 :     PyConfig_InitPythonConfig(&interp->config);
     296                 :       3138 :     _PyType_InitCache(interp);
     297                 :            : 
     298                 :       3138 :     interp->_initialized = 1;
     299                 :       3138 : }
     300                 :            : 
     301                 :            : PyInterpreterState *
     302                 :       3138 : PyInterpreterState_New(void)
     303                 :            : {
     304                 :            :     PyInterpreterState *interp;
     305                 :       3138 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
     306                 :            : 
     307                 :            :     /* tstate is NULL when Py_InitializeFromConfig() calls
     308                 :            :        PyInterpreterState_New() to create the main interpreter. */
     309         [ -  + ]:       3138 :     if (_PySys_Audit(tstate, "cpython.PyInterpreterState_New", NULL) < 0) {
     310                 :          0 :         return NULL;
     311                 :            :     }
     312                 :            : 
     313                 :       3138 :     PyThread_type_lock pending_lock = PyThread_allocate_lock();
     314         [ -  + ]:       3138 :     if (pending_lock == NULL) {
     315         [ #  # ]:          0 :         if (tstate != NULL) {
     316                 :            :             _PyErr_NoMemory(tstate);
     317                 :            :         }
     318                 :          0 :         return NULL;
     319                 :            :     }
     320                 :            : 
     321                 :            :     /* Don't get runtime from tstate since tstate can be NULL. */
     322                 :       3138 :     _PyRuntimeState *runtime = &_PyRuntime;
     323                 :       3138 :     struct pyinterpreters *interpreters = &runtime->interpreters;
     324                 :            : 
     325                 :            :     /* We completely serialize creation of multiple interpreters, since
     326                 :            :        it simplifies things here and blocking concurrent calls isn't a problem.
     327                 :            :        Regardless, we must fully block subinterpreter creation until
     328                 :            :        after the main interpreter is created. */
     329                 :       3138 :     HEAD_LOCK(runtime);
     330                 :            : 
     331                 :       3138 :     int64_t id = interpreters->next_id;
     332                 :       3138 :     interpreters->next_id += 1;
     333                 :            : 
     334                 :            :     // Allocate the interpreter and add it to the runtime state.
     335                 :       3138 :     PyInterpreterState *old_head = interpreters->head;
     336         [ +  + ]:       3138 :     if (old_head == NULL) {
     337                 :            :         // We are creating the main interpreter.
     338                 :            :         assert(interpreters->main == NULL);
     339                 :            :         assert(id == 0);
     340                 :            : 
     341                 :       2967 :         interp = &runtime->_main_interpreter;
     342                 :            :         assert(interp->id == 0);
     343                 :            :         assert(interp->next == NULL);
     344                 :            : 
     345                 :       2967 :         interpreters->main = interp;
     346                 :            :     }
     347                 :            :     else {
     348                 :            :         assert(interpreters->main != NULL);
     349                 :            :         assert(id != 0);
     350                 :            : 
     351                 :        171 :         interp = alloc_interpreter();
     352         [ -  + ]:        171 :         if (interp == NULL) {
     353                 :          0 :             goto error;
     354                 :            :         }
     355                 :            :         // Set to _PyInterpreterState_INIT.
     356                 :        171 :         memcpy(interp, &initial._main_interpreter,
     357                 :            :                sizeof(*interp));
     358                 :            : 
     359         [ -  + ]:        171 :         if (id < 0) {
     360                 :            :             /* overflow or Py_Initialize() not called yet! */
     361         [ #  # ]:          0 :             if (tstate != NULL) {
     362                 :          0 :                 _PyErr_SetString(tstate, PyExc_RuntimeError,
     363                 :            :                                  "failed to get an interpreter ID");
     364                 :            :             }
     365                 :          0 :             goto error;
     366                 :            :         }
     367                 :            :     }
     368                 :       3138 :     interpreters->head = interp;
     369                 :            : 
     370                 :       3138 :     init_interpreter(interp, runtime, id, old_head, pending_lock);
     371                 :            : 
     372                 :       3138 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     373                 :       3138 :     return interp;
     374                 :            : 
     375                 :          0 : error:
     376                 :          0 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     377                 :            : 
     378                 :          0 :     PyThread_free_lock(pending_lock);
     379         [ #  # ]:          0 :     if (interp != NULL) {
     380                 :          0 :         free_interpreter(interp);
     381                 :            :     }
     382                 :          0 :     return NULL;
     383                 :            : }
     384                 :            : 
     385                 :            : 
     386                 :            : static void
     387                 :       3125 : interpreter_clear(PyInterpreterState *interp, PyThreadState *tstate)
     388                 :            : {
     389                 :       3125 :     _PyRuntimeState *runtime = interp->runtime;
     390                 :            : 
     391         [ -  + ]:       3125 :     if (_PySys_Audit(tstate, "cpython.PyInterpreterState_Clear", NULL) < 0) {
     392                 :          0 :         _PyErr_Clear(tstate);
     393                 :            :     }
     394                 :            : 
     395                 :       3125 :     HEAD_LOCK(runtime);
     396         [ +  + ]:       6250 :     for (PyThreadState *p = interp->threads.head; p != NULL; p = p->next) {
     397                 :       3125 :         PyThreadState_Clear(p);
     398                 :            :     }
     399                 :       3125 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     400                 :            : 
     401         [ +  + ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->audit_hooks);
     402                 :            : 
     403                 :       3125 :     PyConfig_Clear(&interp->config);
     404         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->codec_search_path);
     405         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->codec_search_cache);
     406         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->codec_error_registry);
     407         [ -  + ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->modules);
     408         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->modules_by_index);
     409         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->builtins_copy);
     410         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->importlib);
     411         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->import_func);
     412         [ -  + ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->dict);
     413                 :            : #ifdef HAVE_FORK
     414         [ +  + ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->before_forkers);
     415         [ +  + ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->after_forkers_parent);
     416         [ +  + ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->after_forkers_child);
     417                 :            : #endif
     418                 :            : 
     419                 :       3125 :     _PyAST_Fini(interp);
     420                 :       3125 :     _PyWarnings_Fini(interp);
     421                 :       3125 :     _PyAtExit_Fini(interp);
     422                 :            : 
     423                 :            :     // All Python types must be destroyed before the last GC collection. Python
     424                 :            :     // types create a reference cycle to themselves in their in their
     425                 :            :     // PyTypeObject.tp_mro member (the tuple contains the type).
     426                 :            : 
     427                 :            :     /* Last garbage collection on this interpreter */
     428                 :       3125 :     _PyGC_CollectNoFail(tstate);
     429                 :       3125 :     _PyGC_Fini(interp);
     430                 :            : 
     431                 :            :     /* We don't clear sysdict and builtins until the end of this function.
     432                 :            :        Because clearing other attributes can execute arbitrary Python code
     433                 :            :        which requires sysdict and builtins. */
     434                 :       3125 :     PyDict_Clear(interp->sysdict);
     435                 :       3125 :     PyDict_Clear(interp->builtins);
     436         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->sysdict);
     437         [ +  - ]:       3125 :     Py_CLEAR(interp->builtins);
     438                 :            : 
     439                 :            :     // XXX Once we have one allocator per interpreter (i.e.
     440                 :            :     // per-interpreter GC) we must ensure that all of the interpreter's
     441                 :            :     // objects have been cleaned up at the point.
     442                 :       3125 : }
     443                 :            : 
     444                 :            : 
     445                 :            : void
     446                 :          0 : PyInterpreterState_Clear(PyInterpreterState *interp)
     447                 :            : {
     448                 :            :     // Use the current Python thread state to call audit hooks and to collect
     449                 :            :     // garbage. It can be different than the current Python thread state
     450                 :            :     // of 'interp'.
     451                 :          0 :     PyThreadState *current_tstate = _PyThreadState_GET();
     452                 :            : 
     453                 :          0 :     interpreter_clear(interp, current_tstate);
     454                 :          0 : }
     455                 :            : 
     456                 :            : 
     457                 :            : void
     458                 :       3125 : _PyInterpreterState_Clear(PyThreadState *tstate)
     459                 :            : {
     460                 :       3125 :     interpreter_clear(tstate->interp, tstate);
     461                 :       3125 : }
     462                 :            : 
     463                 :            : 
     464                 :            : static void
     465                 :       3125 : zapthreads(PyInterpreterState *interp, int check_current)
     466                 :            : {
     467                 :            :     PyThreadState *tstate;
     468                 :            :     /* No need to lock the mutex here because this should only happen
     469                 :            :        when the threads are all really dead (XXX famous last words). */
     470         [ +  + ]:       6250 :     while ((tstate = interp->threads.head) != NULL) {
     471                 :       3125 :         _PyThreadState_Delete(tstate, check_current);
     472                 :            :     }
     473                 :       3125 : }
     474                 :            : 
     475                 :            : 
     476                 :            : void
     477                 :       3125 : PyInterpreterState_Delete(PyInterpreterState *interp)
     478                 :            : {
     479                 :       3125 :     _PyRuntimeState *runtime = interp->runtime;
     480                 :       3125 :     struct pyinterpreters *interpreters = &runtime->interpreters;
     481                 :       3125 :     zapthreads(interp, 0);
     482                 :            : 
     483                 :       3125 :     _PyEval_FiniState(&interp->ceval);
     484                 :            : 
     485                 :            :     /* Delete current thread. After this, many C API calls become crashy. */
     486                 :       3125 :     _PyThreadState_Swap(&runtime->gilstate, NULL);
     487                 :            : 
     488                 :       3125 :     HEAD_LOCK(runtime);
     489                 :            :     PyInterpreterState **p;
     490                 :       3157 :     for (p = &interpreters->head; ; p = &(*p)->next) {
     491         [ -  + ]:       3157 :         if (*p == NULL) {
     492                 :            :             Py_FatalError("NULL interpreter");
     493                 :            :         }
     494         [ +  + ]:       3157 :         if (*p == interp) {
     495                 :       3125 :             break;
     496                 :            :         }
     497                 :            :     }
     498         [ -  + ]:       3125 :     if (interp->threads.head != NULL) {
     499                 :            :         Py_FatalError("remaining threads");
     500                 :            :     }
     501                 :       3125 :     *p = interp->next;
     502                 :            : 
     503         [ +  + ]:       3125 :     if (interpreters->main == interp) {
     504                 :       2956 :         interpreters->main = NULL;
     505         [ -  + ]:       2956 :         if (interpreters->head != NULL) {
     506                 :            :             Py_FatalError("remaining subinterpreters");
     507                 :            :         }
     508                 :            :     }
     509                 :       3125 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     510                 :            : 
     511         [ +  + ]:       3125 :     if (interp->id_mutex != NULL) {
     512                 :        129 :         PyThread_free_lock(interp->id_mutex);
     513                 :            :     }
     514                 :       3125 :     free_interpreter(interp);
     515                 :       3125 : }
     516                 :            : 
     517                 :            : 
     518                 :            : #ifdef HAVE_FORK
     519                 :            : /*
     520                 :            :  * Delete all interpreter states except the main interpreter.  If there
     521                 :            :  * is a current interpreter state, it *must* be the main interpreter.
     522                 :            :  */
     523                 :            : PyStatus
     524                 :          8 : _PyInterpreterState_DeleteExceptMain(_PyRuntimeState *runtime)
     525                 :            : {
     526                 :          8 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &runtime->gilstate;
     527                 :          8 :     struct pyinterpreters *interpreters = &runtime->interpreters;
     528                 :            : 
     529                 :          8 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_Swap(gilstate, NULL);
     530   [ +  -  -  + ]:          8 :     if (tstate != NULL && tstate->interp != interpreters->main) {
     531                 :          0 :         return _PyStatus_ERR("not main interpreter");
     532                 :            :     }
     533                 :            : 
     534                 :          8 :     HEAD_LOCK(runtime);
     535                 :          8 :     PyInterpreterState *interp = interpreters->head;
     536                 :          8 :     interpreters->head = NULL;
     537         [ +  + ]:         16 :     while (interp != NULL) {
     538         [ +  - ]:          8 :         if (interp == interpreters->main) {
     539                 :          8 :             interpreters->main->next = NULL;
     540                 :          8 :             interpreters->head = interp;
     541                 :          8 :             interp = interp->next;
     542                 :          8 :             continue;
     543                 :            :         }
     544                 :            : 
     545                 :          0 :         PyInterpreterState_Clear(interp);  // XXX must activate?
     546                 :          0 :         zapthreads(interp, 1);
     547         [ #  # ]:          0 :         if (interp->id_mutex != NULL) {
     548                 :          0 :             PyThread_free_lock(interp->id_mutex);
     549                 :            :         }
     550                 :          0 :         PyInterpreterState *prev_interp = interp;
     551                 :          0 :         interp = interp->next;
     552                 :          0 :         free_interpreter(prev_interp);
     553                 :            :     }
     554                 :          8 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     555                 :            : 
     556         [ -  + ]:          8 :     if (interpreters->head == NULL) {
     557                 :          0 :         return _PyStatus_ERR("missing main interpreter");
     558                 :            :     }
     559                 :          8 :     _PyThreadState_Swap(gilstate, tstate);
     560                 :          8 :     return _PyStatus_OK();
     561                 :            : }
     562                 :            : #endif
     563                 :            : 
     564                 :            : 
     565                 :            : PyInterpreterState *
     566                 :       7325 : PyInterpreterState_Get(void)
     567                 :            : {
     568                 :       7325 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
     569                 :       7325 :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
     570                 :       7325 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
     571         [ -  + ]:       7325 :     if (interp == NULL) {
     572                 :            :         Py_FatalError("no current interpreter");
     573                 :            :     }
     574                 :       7325 :     return interp;
     575                 :            : }
     576                 :            : 
     577                 :            : 
     578                 :            : int64_t
     579                 :       3756 : PyInterpreterState_GetID(PyInterpreterState *interp)
     580                 :            : {
     581         [ -  + ]:       3756 :     if (interp == NULL) {
     582                 :          0 :         PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError, "no interpreter provided");
     583                 :          0 :         return -1;
     584                 :            :     }
     585                 :       3756 :     return interp->id;
     586                 :            : }
     587                 :            : 
     588                 :            : 
     589                 :            : static PyInterpreterState *
     590                 :       1673 : interp_look_up_id(_PyRuntimeState *runtime, int64_t requested_id)
     591                 :            : {
     592                 :       1673 :     PyInterpreterState *interp = runtime->interpreters.head;
     593         [ +  + ]:       2085 :     while (interp != NULL) {
     594                 :       1995 :         int64_t id = PyInterpreterState_GetID(interp);
     595         [ -  + ]:       1995 :         if (id < 0) {
     596                 :          0 :             return NULL;
     597                 :            :         }
     598         [ +  + ]:       1995 :         if (requested_id == id) {
     599                 :       1583 :             return interp;
     600                 :            :         }
     601                 :        412 :         interp = PyInterpreterState_Next(interp);
     602                 :            :     }
     603                 :         90 :     return NULL;
     604                 :            : }
     605                 :            : 
     606                 :            : PyInterpreterState *
     607                 :       1673 : _PyInterpreterState_LookUpID(int64_t requested_id)
     608                 :            : {
     609                 :       1673 :     PyInterpreterState *interp = NULL;
     610         [ +  - ]:       1673 :     if (requested_id >= 0) {
     611                 :       1673 :         _PyRuntimeState *runtime = &_PyRuntime;
     612                 :       1673 :         HEAD_LOCK(runtime);
     613                 :       1673 :         interp = interp_look_up_id(runtime, requested_id);
     614                 :       1673 :         HEAD_UNLOCK(runtime);
     615                 :            :     }
     616   [ +  +  +  - ]:       1673 :     if (interp == NULL && !PyErr_Occurred()) {
     617                 :         90 :         PyErr_Format(PyExc_RuntimeError,
     618                 :            :                      "unrecognized interpreter ID %lld", requested_id);
     619                 :            :     }
     620                 :       1673 :     return interp;
     621                 :            : }
     622                 :            : 
     623                 :            : 
     624                 :            : int
     625                 :        907 : _PyInterpreterState_IDInitref(PyInterpreterState *interp)
     626                 :            : {
     627         [ +  + ]:        907 :     if (interp->id_mutex != NULL) {
     628                 :        784 :         return 0;
     629                 :            :     }
     630                 :        123 :     interp->id_mutex = PyThread_allocate_lock();
     631         [ -  + ]:        123 :     if (interp->id_mutex == NULL) {
     632                 :          0 :         PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError,
     633                 :            :                         "failed to create init interpreter ID mutex");
     634                 :          0 :         return -1;
     635                 :            :     }
     636                 :        123 :     interp->id_refcount = 0;
     637                 :        123 :     return 0;
     638                 :            : }
     639                 :            : 
     640                 :            : 
     641                 :            : int
     642                 :        464 : _PyInterpreterState_IDIncref(PyInterpreterState *interp)
     643                 :            : {
     644         [ -  + ]:        464 :     if (_PyInterpreterState_IDInitref(interp) < 0) {
     645                 :          0 :         return -1;
     646                 :            :     }
     647                 :            : 
     648                 :        464 :     PyThread_acquire_lock(interp->id_mutex, WAIT_LOCK);
     649                 :        464 :     interp->id_refcount += 1;
     650                 :        464 :     PyThread_release_lock(interp->id_mutex);
     651                 :        464 :     return 0;
     652                 :            : }
     653                 :            : 
     654                 :            : 
     655                 :            : void
     656                 :        393 : _PyInterpreterState_IDDecref(PyInterpreterState *interp)
     657                 :            : {
     658                 :            :     assert(interp->id_mutex != NULL);
     659                 :            : 
     660                 :        393 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &_PyRuntime.gilstate;
     661                 :        393 :     PyThread_acquire_lock(interp->id_mutex, WAIT_LOCK);
     662                 :            :     assert(interp->id_refcount != 0);
     663                 :        393 :     interp->id_refcount -= 1;
     664                 :        393 :     int64_t refcount = interp->id_refcount;
     665                 :        393 :     PyThread_release_lock(interp->id_mutex);
     666                 :            : 
     667   [ +  +  +  + ]:        393 :     if (refcount == 0 && interp->requires_idref) {
     668                 :            :         // XXX Using the "head" thread isn't strictly correct.
     669                 :         70 :         PyThreadState *tstate = PyInterpreterState_ThreadHead(interp);
     670                 :            :         // XXX Possible GILState issues?
     671                 :         70 :         PyThreadState *save_tstate = _PyThreadState_Swap(gilstate, tstate);
     672                 :         70 :         Py_EndInterpreter(tstate);
     673                 :         70 :         _PyThreadState_Swap(gilstate, save_tstate);
     674                 :            :     }
     675                 :        393 : }
     676                 :            : 
     677                 :            : int
     678                 :          0 : _PyInterpreterState_RequiresIDRef(PyInterpreterState *interp)
     679                 :            : {
     680                 :          0 :     return interp->requires_idref;
     681                 :            : }
     682                 :            : 
     683                 :            : void
     684                 :        121 : _PyInterpreterState_RequireIDRef(PyInterpreterState *interp, int required)
     685                 :            : {
     686                 :        121 :     interp->requires_idref = required ? 1 : 0;
     687                 :        121 : }
     688                 :            : 
     689                 :            : PyObject *
     690                 :         61 : _PyInterpreterState_GetMainModule(PyInterpreterState *interp)
     691                 :            : {
     692         [ -  + ]:         61 :     if (interp->modules == NULL) {
     693                 :          0 :         PyErr_SetString(PyExc_RuntimeError, "interpreter not initialized");
     694                 :          0 :         return NULL;
     695                 :            :     }
     696                 :         61 :     return PyMapping_GetItemString(interp->modules, "__main__");
     697                 :            : }
     698                 :            : 
     699                 :            : PyObject *
     700                 :          0 : PyInterpreterState_GetDict(PyInterpreterState *interp)
     701                 :            : {
     702         [ #  # ]:          0 :     if (interp->dict == NULL) {
     703                 :          0 :         interp->dict = PyDict_New();
     704         [ #  # ]:          0 :         if (interp->dict == NULL) {
     705                 :          0 :             PyErr_Clear();
     706                 :            :         }
     707                 :            :     }
     708                 :            :     /* Returning NULL means no per-interpreter dict is available. */
     709                 :          0 :     return interp->dict;
     710                 :            : }
     711                 :            : 
     712                 :            : /* Minimum size of data stack chunk */
     713                 :            : #define DATA_STACK_CHUNK_SIZE (16*1024)
     714                 :            : 
     715                 :            : static _PyStackChunk*
     716                 :      23498 : allocate_chunk(int size_in_bytes, _PyStackChunk* previous)
     717                 :            : {
     718                 :            :     assert(size_in_bytes % sizeof(PyObject **) == 0);
     719                 :      23498 :     _PyStackChunk *res = _PyObject_VirtualAlloc(size_in_bytes);
     720         [ -  + ]:      23498 :     if (res == NULL) {
     721                 :          0 :         return NULL;
     722                 :            :     }
     723                 :      23498 :     res->previous = previous;
     724                 :      23498 :     res->size = size_in_bytes;
     725                 :      23498 :     res->top = 0;
     726                 :      23498 :     return res;
     727                 :            : }
     728                 :            : 
     729                 :            : static PyThreadState *
     730                 :       8779 : alloc_threadstate(void)
     731                 :            : {
     732                 :       8779 :     return PyMem_RawCalloc(1, sizeof(PyThreadState));
     733                 :            : }
     734                 :            : 
     735                 :            : static void
     736                 :      11906 : free_threadstate(PyThreadState *tstate)
     737                 :            : {
     738         [ -  + ]:      11906 :     if (!tstate->_static) {
     739                 :          0 :         PyMem_RawFree(tstate);
     740                 :            :     }
     741                 :      11906 : }
     742                 :            : 
     743                 :            : /* Get the thread state to a minimal consistent state.
     744                 :            :    Further init happens in pylifecycle.c before it can be used.
     745                 :            :    All fields not initialized here are expected to be zeroed out,
     746                 :            :    e.g. by PyMem_RawCalloc() or memset(), or otherwise pre-initialized.
     747                 :            :    The interpreter state is not manipulated.  Instead it is assumed that
     748                 :            :    the thread is getting added to the interpreter.
     749                 :            :   */
     750                 :            : 
     751                 :            : static void
     752                 :      11917 : init_threadstate(PyThreadState *tstate,
     753                 :            :                  PyInterpreterState *interp, uint64_t id,
     754                 :            :                  PyThreadState *next)
     755                 :            : {
     756         [ -  + ]:      11917 :     if (tstate->_initialized) {
     757                 :            :         Py_FatalError("thread state already initialized");
     758                 :            :     }
     759                 :            : 
     760                 :            :     assert(interp != NULL);
     761                 :      11917 :     tstate->interp = interp;
     762                 :            : 
     763                 :            :     assert(id > 0);
     764                 :      11917 :     tstate->id = id;
     765                 :            : 
     766                 :            :     assert(interp->threads.head == tstate);
     767                 :            :     assert((next != NULL && id != 1) || (next == NULL && id == 1));
     768         [ +  + ]:      11917 :     if (next != NULL) {
     769                 :            :         assert(next->prev == NULL || next->prev == tstate);
     770                 :       8779 :         next->prev = tstate;
     771                 :            :     }
     772                 :      11917 :     tstate->next = next;
     773                 :            :     assert(tstate->prev == NULL);
     774                 :            : 
     775                 :      11917 :     tstate->thread_id = PyThread_get_thread_ident();
     776                 :            : #ifdef PY_HAVE_THREAD_NATIVE_ID
     777                 :      11917 :     tstate->native_thread_id = PyThread_get_thread_native_id();
     778                 :            : #endif
     779                 :            : 
     780                 :      11917 :     tstate->recursion_limit = interp->ceval.recursion_limit,
     781                 :      11917 :     tstate->recursion_remaining = interp->ceval.recursion_limit,
     782                 :            : 
     783                 :      11917 :     tstate->exc_info = &tstate->exc_state;
     784                 :            : 
     785                 :      11917 :     tstate->cframe = &tstate->root_cframe;
     786                 :      11917 :     tstate->datastack_chunk = NULL;
     787                 :      11917 :     tstate->datastack_top = NULL;
     788                 :      11917 :     tstate->datastack_limit = NULL;
     789                 :            : 
     790                 :      11917 :     tstate->_initialized = 1;
     791                 :      11917 : }
     792                 :            : 
     793                 :            : static PyThreadState *
     794                 :      11917 : new_threadstate(PyInterpreterState *interp)
     795                 :            : {
     796                 :            :     PyThreadState *tstate;
     797                 :      11917 :     _PyRuntimeState *runtime = interp->runtime;
     798                 :            : 
     799                 :            :     /* We serialize concurrent creation to protect global state. */
     800                 :      11917 :     HEAD_LOCK(runtime);
     801                 :            : 
     802                 :      11917 :     interp->threads.next_unique_id += 1;
     803                 :      11917 :     uint64_t id = interp->threads.next_unique_id;
     804                 :            : 
     805                 :            :     // Allocate the thread state and add it to the interpreter.
     806                 :      11917 :     PyThreadState *old_head = interp->threads.head;
     807         [ +  + ]:      11917 :     if (old_head == NULL) {
     808                 :            :         // It's the interpreter's initial thread state.
     809                 :            :         assert(id == 1);
     810                 :            : 
     811                 :       3138 :         tstate = &interp->_initial_thread;
     812                 :            :     }
     813                 :            :     else {
     814                 :            :         // Every valid interpreter must have at least one thread.
     815                 :            :         assert(id > 1);
     816                 :            :         assert(old_head->prev == NULL);
     817                 :            : 
     818                 :       8779 :         tstate = alloc_threadstate();
     819         [ -  + ]:       8779 :         if (tstate == NULL) {
     820                 :          0 :             goto error;
     821                 :            :         }
     822                 :            :         // Set to _PyThreadState_INIT.
     823                 :       8779 :         memcpy(tstate,
     824                 :            :                &initial._main_interpreter._initial_thread,
     825                 :            :                sizeof(*tstate));
     826                 :            :     }
     827                 :      11917 :     interp->threads.head = tstate;
     828                 :            : 
     829                 :      11917 :     init_threadstate(tstate, interp, id, old_head);
     830                 :            : 
     831                 :      11917 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     832                 :      11917 :     return tstate;
     833                 :            : 
     834                 :          0 : error:
     835                 :          0 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
     836                 :          0 :     return NULL;
     837                 :            : }
     838                 :            : 
     839                 :            : PyThreadState *
     840                 :       3144 : PyThreadState_New(PyInterpreterState *interp)
     841                 :            : {
     842                 :       3144 :     PyThreadState *tstate = new_threadstate(interp);
     843                 :       3144 :     _PyThreadState_SetCurrent(tstate);
     844                 :       3144 :     return tstate;
     845                 :            : }
     846                 :            : 
     847                 :            : PyThreadState *
     848                 :       8773 : _PyThreadState_Prealloc(PyInterpreterState *interp)
     849                 :            : {
     850                 :       8773 :     return new_threadstate(interp);
     851                 :            : }
     852                 :            : 
     853                 :            : // We keep this around for (accidental) stable ABI compatibility.
     854                 :            : // Realisically, no extensions are using it.
     855                 :            : void
     856                 :          0 : _PyThreadState_Init(PyThreadState *tstate)
     857                 :            : {
     858                 :            :     Py_FatalError("_PyThreadState_Init() is for internal use only");
     859                 :            : }
     860                 :            : 
     861                 :            : void
     862                 :      11917 : _PyThreadState_SetCurrent(PyThreadState *tstate)
     863                 :            : {
     864                 :      11917 :     _PyGILState_NoteThreadState(&tstate->interp->runtime->gilstate, tstate);
     865                 :      11917 : }
     866                 :            : 
     867                 :            : PyObject*
     868                 :     465829 : PyState_FindModule(PyModuleDef* module)
     869                 :            : {
     870                 :     465829 :     Py_ssize_t index = module->m_base.m_index;
     871                 :     465829 :     PyInterpreterState *state = _PyInterpreterState_GET();
     872                 :            :     PyObject *res;
     873         [ +  + ]:     465829 :     if (module->m_slots) {
     874                 :          2 :         return NULL;
     875                 :            :     }
     876         [ +  + ]:     465827 :     if (index == 0)
     877                 :        758 :         return NULL;
     878         [ -  + ]:     465069 :     if (state->modules_by_index == NULL)
     879                 :          0 :         return NULL;
     880         [ +  + ]:     465069 :     if (index >= PyList_GET_SIZE(state->modules_by_index))
     881                 :          7 :         return NULL;
     882                 :     465062 :     res = PyList_GET_ITEM(state->modules_by_index, index);
     883         [ +  - ]:     465062 :     return res==Py_None ? NULL : res;
     884                 :            : }
     885                 :            : 
     886                 :            : int
     887                 :      14511 : _PyState_AddModule(PyThreadState *tstate, PyObject* module, PyModuleDef* def)
     888                 :            : {
     889         [ -  + ]:      14511 :     if (!def) {
     890                 :            :         assert(_PyErr_Occurred(tstate));
     891                 :          0 :         return -1;
     892                 :            :     }
     893         [ +  + ]:      14511 :     if (def->m_slots) {
     894                 :          2 :         _PyErr_SetString(tstate,
     895                 :            :                          PyExc_SystemError,
     896                 :            :                          "PyState_AddModule called on module with slots");
     897                 :          2 :         return -1;
     898                 :            :     }
     899                 :            : 
     900                 :      14509 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
     901         [ +  + ]:      14509 :     if (!interp->modules_by_index) {
     902                 :       3138 :         interp->modules_by_index = PyList_New(0);
     903         [ -  + ]:       3138 :         if (!interp->modules_by_index) {
     904                 :          0 :             return -1;
     905                 :            :         }
     906                 :            :     }
     907                 :            : 
     908         [ +  + ]:      84458 :     while (PyList_GET_SIZE(interp->modules_by_index) <= def->m_base.m_index) {
     909         [ -  + ]:      69949 :         if (PyList_Append(interp->modules_by_index, Py_None) < 0) {
     910                 :          0 :             return -1;
     911                 :            :         }
     912                 :            :     }
     913                 :            : 
     914                 :      14509 :     Py_INCREF(module);
     915                 :      14509 :     return PyList_SetItem(interp->modules_by_index,
     916                 :            :                           def->m_base.m_index, module);
     917                 :            : }
     918                 :            : 
     919                 :            : int
     920                 :       1172 : PyState_AddModule(PyObject* module, PyModuleDef* def)
     921                 :            : {
     922         [ -  + ]:       1172 :     if (!def) {
     923                 :            :         Py_FatalError("module definition is NULL");
     924                 :            :         return -1;
     925                 :            :     }
     926                 :            : 
     927                 :       1172 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
     928                 :       1172 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
     929                 :       1172 :     Py_ssize_t index = def->m_base.m_index;
     930   [ +  -  -  + ]:       2344 :     if (interp->modules_by_index &&
     931                 :       1172 :         index < PyList_GET_SIZE(interp->modules_by_index) &&
     932         [ #  # ]:          0 :         module == PyList_GET_ITEM(interp->modules_by_index, index))
     933                 :            :     {
     934                 :            :         _Py_FatalErrorFormat(__func__, "module %p already added", module);
     935                 :            :         return -1;
     936                 :            :     }
     937                 :       1172 :     return _PyState_AddModule(tstate, module, def);
     938                 :            : }
     939                 :            : 
     940                 :            : int
     941                 :          2 : PyState_RemoveModule(PyModuleDef* def)
     942                 :            : {
     943                 :          2 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
     944                 :          2 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
     945                 :            : 
     946         [ +  - ]:          2 :     if (def->m_slots) {
     947                 :          2 :         _PyErr_SetString(tstate,
     948                 :            :                          PyExc_SystemError,
     949                 :            :                          "PyState_RemoveModule called on module with slots");
     950                 :          2 :         return -1;
     951                 :            :     }
     952                 :            : 
     953                 :          0 :     Py_ssize_t index = def->m_base.m_index;
     954         [ #  # ]:          0 :     if (index == 0) {
     955                 :            :         Py_FatalError("invalid module index");
     956                 :            :     }
     957         [ #  # ]:          0 :     if (interp->modules_by_index == NULL) {
     958                 :            :         Py_FatalError("Interpreters module-list not accessible.");
     959                 :            :     }
     960         [ #  # ]:          0 :     if (index > PyList_GET_SIZE(interp->modules_by_index)) {
     961                 :            :         Py_FatalError("Module index out of bounds.");
     962                 :            :     }
     963                 :            : 
     964                 :          0 :     Py_INCREF(Py_None);
     965                 :          0 :     return PyList_SetItem(interp->modules_by_index, index, Py_None);
     966                 :            : }
     967                 :            : 
     968                 :            : // Used by finalize_modules()
     969                 :            : void
     970                 :       3125 : _PyInterpreterState_ClearModules(PyInterpreterState *interp)
     971                 :            : {
     972         [ -  + ]:       3125 :     if (!interp->modules_by_index) {
     973                 :          0 :         return;
     974                 :            :     }
     975                 :            : 
     976                 :            :     Py_ssize_t i;
     977         [ +  + ]:      72938 :     for (i = 0; i < PyList_GET_SIZE(interp->modules_by_index); i++) {
     978                 :      69813 :         PyObject *m = PyList_GET_ITEM(interp->modules_by_index, i);
     979         [ +  + ]:      69813 :         if (PyModule_Check(m)) {
     980                 :            :             /* cleanup the saved copy of module dicts */
     981                 :      13283 :             PyModuleDef *md = PyModule_GetDef(m);
     982         [ +  + ]:      13283 :             if (md) {
     983         [ +  + ]:      13238 :                 Py_CLEAR(md->m_base.m_copy);
     984                 :            :             }
     985                 :            :         }
     986                 :            :     }
     987                 :            : 
     988                 :            :     /* Setting modules_by_index to NULL could be dangerous, so we
     989                 :            :        clear the list instead. */
     990         [ -  + ]:       3125 :     if (PyList_SetSlice(interp->modules_by_index,
     991                 :            :                         0, PyList_GET_SIZE(interp->modules_by_index),
     992                 :            :                         NULL)) {
     993                 :          0 :         PyErr_WriteUnraisable(interp->modules_by_index);
     994                 :            :     }
     995                 :            : }
     996                 :            : 
     997                 :            : void
     998                 :      11906 : PyThreadState_Clear(PyThreadState *tstate)
     999                 :            : {
    1000                 :      11906 :     int verbose = _PyInterpreterState_GetConfig(tstate->interp)->verbose;
    1001                 :            : 
    1002   [ +  +  -  + ]:      11906 :     if (verbose && tstate->cframe->current_frame != NULL) {
    1003                 :            :         /* bpo-20526: After the main thread calls
    1004                 :            :            _PyRuntimeState_SetFinalizing() in Py_FinalizeEx(), threads must
    1005                 :            :            exit when trying to take the GIL. If a thread exit in the middle of
    1006                 :            :            _PyEval_EvalFrameDefault(), tstate->frame is not reset to its
    1007                 :            :            previous value. It is more likely with daemon threads, but it can
    1008                 :            :            happen with regular threads if threading._shutdown() fails
    1009                 :            :            (ex: interrupted by CTRL+C). */
    1010                 :          0 :         fprintf(stderr,
    1011                 :            :           "PyThreadState_Clear: warning: thread still has a frame\n");
    1012                 :            :     }
    1013                 :            : 
    1014                 :            :     /* Don't clear tstate->pyframe: it is a borrowed reference */
    1015                 :            : 
    1016         [ +  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->dict);
    1017         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->async_exc);
    1018                 :            : 
    1019         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->curexc_type);
    1020         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->curexc_value);
    1021         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->curexc_traceback);
    1022                 :            : 
    1023         [ +  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->exc_state.exc_value);
    1024                 :            : 
    1025                 :            :     /* The stack of exception states should contain just this thread. */
    1026   [ +  +  -  + ]:      11906 :     if (verbose && tstate->exc_info != &tstate->exc_state) {
    1027                 :          0 :         fprintf(stderr,
    1028                 :            :           "PyThreadState_Clear: warning: thread still has a generator\n");
    1029                 :            :     }
    1030                 :            : 
    1031                 :      11906 :     tstate->c_profilefunc = NULL;
    1032                 :      11906 :     tstate->c_tracefunc = NULL;
    1033         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->c_profileobj);
    1034         [ +  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->c_traceobj);
    1035                 :            : 
    1036         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->async_gen_firstiter);
    1037         [ -  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->async_gen_finalizer);
    1038                 :            : 
    1039         [ +  + ]:      11906 :     Py_CLEAR(tstate->context);
    1040                 :            : 
    1041         [ +  + ]:      11906 :     if (tstate->on_delete != NULL) {
    1042                 :       9184 :         tstate->on_delete(tstate->on_delete_data);
    1043                 :            :     }
    1044                 :      11906 : }
    1045                 :            : 
    1046                 :            : 
    1047                 :            : /* Common code for PyThreadState_Delete() and PyThreadState_DeleteCurrent() */
    1048                 :            : static void
    1049                 :      11774 : tstate_delete_common(PyThreadState *tstate,
    1050                 :            :                      struct _gilstate_runtime_state *gilstate)
    1051                 :            : {
    1052                 :      11774 :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
    1053                 :      11774 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
    1054         [ -  + ]:      11774 :     if (interp == NULL) {
    1055                 :            :         Py_FatalError("NULL interpreter");
    1056                 :            :     }
    1057                 :      11774 :     _PyRuntimeState *runtime = interp->runtime;
    1058                 :            : 
    1059                 :      11774 :     HEAD_LOCK(runtime);
    1060         [ +  + ]:      11774 :     if (tstate->prev) {
    1061                 :       2676 :         tstate->prev->next = tstate->next;
    1062                 :            :     }
    1063                 :            :     else {
    1064                 :       9098 :         interp->threads.head = tstate->next;
    1065                 :            :     }
    1066         [ +  + ]:      11774 :     if (tstate->next) {
    1067                 :       8647 :         tstate->next->prev = tstate->prev;
    1068                 :            :     }
    1069                 :      11774 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
    1070                 :            : 
    1071   [ +  +  +  + ]:      20592 :     if (gilstate->autoInterpreterState &&
    1072                 :       8818 :         PyThread_tss_get(&gilstate->autoTSSkey) == tstate)
    1073                 :            :     {
    1074                 :       8649 :         PyThread_tss_set(&gilstate->autoTSSkey, NULL);
    1075                 :            :     }
    1076                 :      11774 :     _PyStackChunk *chunk = tstate->datastack_chunk;
    1077                 :      11774 :     tstate->datastack_chunk = NULL;
    1078         [ +  + ]:      23547 :     while (chunk != NULL) {
    1079                 :      11773 :         _PyStackChunk *prev = chunk->previous;
    1080                 :      11773 :         _PyObject_VirtualFree(chunk, chunk->size);
    1081                 :      11773 :         chunk = prev;
    1082                 :            :     }
    1083                 :      11774 : }
    1084                 :            : 
    1085                 :            : static void
    1086                 :       3125 : _PyThreadState_Delete(PyThreadState *tstate, int check_current)
    1087                 :            : {
    1088                 :       3125 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &tstate->interp->runtime->gilstate;
    1089         [ -  + ]:       3125 :     if (check_current) {
    1090         [ #  # ]:          0 :         if (tstate == _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate)) {
    1091                 :            :             _Py_FatalErrorFormat(__func__, "tstate %p is still current", tstate);
    1092                 :            :         }
    1093                 :            :     }
    1094                 :       3125 :     tstate_delete_common(tstate, gilstate);
    1095                 :       3125 :     free_threadstate(tstate);
    1096                 :       3125 : }
    1097                 :            : 
    1098                 :            : 
    1099                 :            : void
    1100                 :          0 : PyThreadState_Delete(PyThreadState *tstate)
    1101                 :            : {
    1102                 :          0 :     _PyThreadState_Delete(tstate, 1);
    1103                 :          0 : }
    1104                 :            : 
    1105                 :            : 
    1106                 :            : void
    1107                 :       8649 : _PyThreadState_DeleteCurrent(PyThreadState *tstate)
    1108                 :            : {
    1109                 :       8649 :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
    1110                 :       8649 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &tstate->interp->runtime->gilstate;
    1111                 :       8649 :     tstate_delete_common(tstate, gilstate);
    1112                 :       8649 :     _PyRuntimeGILState_SetThreadState(gilstate, NULL);
    1113                 :       8649 :     _PyEval_ReleaseLock(tstate);
    1114                 :       8649 :     free_threadstate(tstate);
    1115                 :       8649 : }
    1116                 :            : 
    1117                 :            : void
    1118                 :          0 : PyThreadState_DeleteCurrent(void)
    1119                 :            : {
    1120                 :          0 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &_PyRuntime.gilstate;
    1121                 :          0 :     PyThreadState *tstate = _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate);
    1122                 :          0 :     _PyThreadState_DeleteCurrent(tstate);
    1123                 :          0 : }
    1124                 :            : 
    1125                 :            : 
    1126                 :            : /*
    1127                 :            :  * Delete all thread states except the one passed as argument.
    1128                 :            :  * Note that, if there is a current thread state, it *must* be the one
    1129                 :            :  * passed as argument.  Also, this won't touch any other interpreters
    1130                 :            :  * than the current one, since we don't know which thread state should
    1131                 :            :  * be kept in those other interpreters.
    1132                 :            :  */
    1133                 :            : void
    1134                 :       2965 : _PyThreadState_DeleteExcept(_PyRuntimeState *runtime, PyThreadState *tstate)
    1135                 :            : {
    1136                 :       2965 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
    1137                 :            : 
    1138                 :       2965 :     HEAD_LOCK(runtime);
    1139                 :            :     /* Remove all thread states, except tstate, from the linked list of
    1140                 :            :        thread states.  This will allow calling PyThreadState_Clear()
    1141                 :            :        without holding the lock. */
    1142                 :       2965 :     PyThreadState *list = interp->threads.head;
    1143         [ +  + ]:       2965 :     if (list == tstate) {
    1144                 :       2915 :         list = tstate->next;
    1145                 :            :     }
    1146         [ +  + ]:       2965 :     if (tstate->prev) {
    1147                 :         50 :         tstate->prev->next = tstate->next;
    1148                 :            :     }
    1149         [ +  + ]:       2965 :     if (tstate->next) {
    1150                 :          2 :         tstate->next->prev = tstate->prev;
    1151                 :            :     }
    1152                 :       2965 :     tstate->prev = tstate->next = NULL;
    1153                 :       2965 :     interp->threads.head = tstate;
    1154                 :       2965 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
    1155                 :            : 
    1156                 :            :     /* Clear and deallocate all stale thread states.  Even if this
    1157                 :            :        executes Python code, we should be safe since it executes
    1158                 :            :        in the current thread, not one of the stale threads. */
    1159                 :            :     PyThreadState *p, *next;
    1160         [ +  + ]:       3097 :     for (p = list; p; p = next) {
    1161                 :        132 :         next = p->next;
    1162                 :        132 :         PyThreadState_Clear(p);
    1163                 :        132 :         free_threadstate(p);
    1164                 :            :     }
    1165                 :       2965 : }
    1166                 :            : 
    1167                 :            : 
    1168                 :            : PyThreadState *
    1169                 :       3177 : _PyThreadState_UncheckedGet(void)
    1170                 :            : {
    1171                 :       3177 :     return _PyThreadState_GET();
    1172                 :            : }
    1173                 :            : 
    1174                 :            : 
    1175                 :            : PyThreadState *
    1176                 :  451776208 : PyThreadState_Get(void)
    1177                 :            : {
    1178                 :  451776208 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
    1179                 :  451776208 :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
    1180                 :  451776208 :     return tstate;
    1181                 :            : }
    1182                 :            : 
    1183                 :            : 
    1184                 :            : PyThreadState *
    1185                 :   18609829 : _PyThreadState_Swap(struct _gilstate_runtime_state *gilstate, PyThreadState *newts)
    1186                 :            : {
    1187                 :   18609829 :     PyThreadState *oldts = _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate);
    1188                 :            : 
    1189                 :   18609829 :     _PyRuntimeGILState_SetThreadState(gilstate, newts);
    1190                 :            :     /* It should not be possible for more than one thread state
    1191                 :            :        to be used for a thread.  Check this the best we can in debug
    1192                 :            :        builds.
    1193                 :            :     */
    1194                 :            : #if defined(Py_DEBUG)
    1195                 :            :     if (newts) {
    1196                 :            :         /* This can be called from PyEval_RestoreThread(). Similar
    1197                 :            :            to it, we need to ensure errno doesn't change.
    1198                 :            :         */
    1199                 :            :         int err = errno;
    1200                 :            :         PyThreadState *check = _PyGILState_GetThisThreadState(gilstate);
    1201                 :            :         if (check && check->interp == newts->interp && check != newts)
    1202                 :            :             Py_FatalError("Invalid thread state for this thread");
    1203                 :            :         errno = err;
    1204                 :            :     }
    1205                 :            : #endif
    1206                 :   18609829 :     return oldts;
    1207                 :            : }
    1208                 :            : 
    1209                 :            : PyThreadState *
    1210                 :       3529 : PyThreadState_Swap(PyThreadState *newts)
    1211                 :            : {
    1212                 :       3529 :     return _PyThreadState_Swap(&_PyRuntime.gilstate, newts);
    1213                 :            : }
    1214                 :            : 
    1215                 :            : /* An extension mechanism to store arbitrary additional per-thread state.
    1216                 :            :    PyThreadState_GetDict() returns a dictionary that can be used to hold such
    1217                 :            :    state; the caller should pick a unique key and store its state there.  If
    1218                 :            :    PyThreadState_GetDict() returns NULL, an exception has *not* been raised
    1219                 :            :    and the caller should assume no per-thread state is available. */
    1220                 :            : 
    1221                 :            : PyObject *
    1222                 :     287669 : _PyThreadState_GetDict(PyThreadState *tstate)
    1223                 :            : {
    1224                 :            :     assert(tstate != NULL);
    1225         [ +  + ]:     287669 :     if (tstate->dict == NULL) {
    1226                 :       1274 :         tstate->dict = PyDict_New();
    1227         [ -  + ]:       1274 :         if (tstate->dict == NULL) {
    1228                 :          0 :             _PyErr_Clear(tstate);
    1229                 :            :         }
    1230                 :            :     }
    1231                 :     287669 :     return tstate->dict;
    1232                 :            : }
    1233                 :            : 
    1234                 :            : 
    1235                 :            : PyObject *
    1236                 :     277270 : PyThreadState_GetDict(void)
    1237                 :            : {
    1238                 :     277270 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
    1239         [ -  + ]:     277270 :     if (tstate == NULL) {
    1240                 :          0 :         return NULL;
    1241                 :            :     }
    1242                 :     277270 :     return _PyThreadState_GetDict(tstate);
    1243                 :            : }
    1244                 :            : 
    1245                 :            : 
    1246                 :            : PyInterpreterState *
    1247                 :       3373 : PyThreadState_GetInterpreter(PyThreadState *tstate)
    1248                 :            : {
    1249                 :            :     assert(tstate != NULL);
    1250                 :       3373 :     return tstate->interp;
    1251                 :            : }
    1252                 :            : 
    1253                 :            : 
    1254                 :            : PyFrameObject*
    1255                 :       3984 : PyThreadState_GetFrame(PyThreadState *tstate)
    1256                 :            : {
    1257                 :            :     assert(tstate != NULL);
    1258         [ +  + ]:       3984 :     if (tstate->cframe->current_frame == NULL) {
    1259                 :         77 :         return NULL;
    1260                 :            :     }
    1261                 :       3907 :     PyFrameObject *frame = _PyFrame_GetFrameObject(tstate->cframe->current_frame);
    1262         [ -  + ]:       3907 :     if (frame == NULL) {
    1263                 :          0 :         PyErr_Clear();
    1264                 :            :     }
    1265                 :       3907 :     Py_XINCREF(frame);
    1266                 :       3907 :     return frame;
    1267                 :            : }
    1268                 :            : 
    1269                 :            : 
    1270                 :            : uint64_t
    1271                 :      33867 : PyThreadState_GetID(PyThreadState *tstate)
    1272                 :            : {
    1273                 :            :     assert(tstate != NULL);
    1274                 :      33867 :     return tstate->id;
    1275                 :            : }
    1276                 :            : 
    1277                 :            : 
    1278                 :            : /* Asynchronously raise an exception in a thread.
    1279                 :            :    Requested by Just van Rossum and Alex Martelli.
    1280                 :            :    To prevent naive misuse, you must write your own extension
    1281                 :            :    to call this, or use ctypes.  Must be called with the GIL held.
    1282                 :            :    Returns the number of tstates modified (normally 1, but 0 if `id` didn't
    1283                 :            :    match any known thread id).  Can be called with exc=NULL to clear an
    1284                 :            :    existing async exception.  This raises no exceptions. */
    1285                 :            : 
    1286                 :            : int
    1287                 :          3 : PyThreadState_SetAsyncExc(unsigned long id, PyObject *exc)
    1288                 :            : {
    1289                 :          3 :     _PyRuntimeState *runtime = &_PyRuntime;
    1290                 :          3 :     PyInterpreterState *interp = _PyRuntimeState_GetThreadState(runtime)->interp;
    1291                 :            : 
    1292                 :            :     /* Although the GIL is held, a few C API functions can be called
    1293                 :            :      * without the GIL held, and in particular some that create and
    1294                 :            :      * destroy thread and interpreter states.  Those can mutate the
    1295                 :            :      * list of thread states we're traversing, so to prevent that we lock
    1296                 :            :      * head_mutex for the duration.
    1297                 :            :      */
    1298                 :          3 :     HEAD_LOCK(runtime);
    1299         [ +  + ]:          5 :     for (PyThreadState *tstate = interp->threads.head; tstate != NULL; tstate = tstate->next) {
    1300         [ +  + ]:          4 :         if (tstate->thread_id != id) {
    1301                 :          2 :             continue;
    1302                 :            :         }
    1303                 :            : 
    1304                 :            :         /* Tricky:  we need to decref the current value
    1305                 :            :          * (if any) in tstate->async_exc, but that can in turn
    1306                 :            :          * allow arbitrary Python code to run, including
    1307                 :            :          * perhaps calls to this function.  To prevent
    1308                 :            :          * deadlock, we need to release head_mutex before
    1309                 :            :          * the decref.
    1310                 :            :          */
    1311                 :          2 :         PyObject *old_exc = tstate->async_exc;
    1312                 :          2 :         Py_XINCREF(exc);
    1313                 :          2 :         tstate->async_exc = exc;
    1314                 :          2 :         HEAD_UNLOCK(runtime);
    1315                 :            : 
    1316                 :          2 :         Py_XDECREF(old_exc);
    1317                 :          2 :         _PyEval_SignalAsyncExc(tstate->interp);
    1318                 :          2 :         return 1;
    1319                 :            :     }
    1320                 :          1 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
    1321                 :          1 :     return 0;
    1322                 :            : }
    1323                 :            : 
    1324                 :            : /* Routines for advanced debuggers, requested by David Beazley.
    1325                 :            :    Don't use unless you know what you are doing! */
    1326                 :            : 
    1327                 :            : PyInterpreterState *
    1328                 :        255 : PyInterpreterState_Head(void)
    1329                 :            : {
    1330                 :        255 :     return _PyRuntime.interpreters.head;
    1331                 :            : }
    1332                 :            : 
    1333                 :            : PyInterpreterState *
    1334                 :         19 : PyInterpreterState_Main(void)
    1335                 :            : {
    1336                 :         19 :     return _PyInterpreterState_Main();
    1337                 :            : }
    1338                 :            : 
    1339                 :            : PyInterpreterState *
    1340                 :        759 : PyInterpreterState_Next(PyInterpreterState *interp) {
    1341                 :        759 :     return interp->next;
    1342                 :            : }
    1343                 :            : 
    1344                 :            : PyThreadState *
    1345                 :       1761 : PyInterpreterState_ThreadHead(PyInterpreterState *interp) {
    1346                 :       1761 :     return interp->threads.head;
    1347                 :            : }
    1348                 :            : 
    1349                 :            : PyThreadState *
    1350                 :       1561 : PyThreadState_Next(PyThreadState *tstate) {
    1351                 :       1561 :     return tstate->next;
    1352                 :            : }
    1353                 :            : 
    1354                 :            : /* The implementation of sys._current_frames().  This is intended to be
    1355                 :            :    called with the GIL held, as it will be when called via
    1356                 :            :    sys._current_frames().  It's possible it would work fine even without
    1357                 :            :    the GIL held, but haven't thought enough about that.
    1358                 :            : */
    1359                 :            : PyObject *
    1360                 :          1 : _PyThread_CurrentFrames(void)
    1361                 :            : {
    1362                 :          1 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
    1363         [ -  + ]:          1 :     if (_PySys_Audit(tstate, "sys._current_frames", NULL) < 0) {
    1364                 :          0 :         return NULL;
    1365                 :            :     }
    1366                 :            : 
    1367                 :          1 :     PyObject *result = PyDict_New();
    1368         [ -  + ]:          1 :     if (result == NULL) {
    1369                 :          0 :         return NULL;
    1370                 :            :     }
    1371                 :            : 
    1372                 :            :     /* for i in all interpreters:
    1373                 :            :      *     for t in all of i's thread states:
    1374                 :            :      *          if t's frame isn't NULL, map t's id to its frame
    1375                 :            :      * Because these lists can mutate even when the GIL is held, we
    1376                 :            :      * need to grab head_mutex for the duration.
    1377                 :            :      */
    1378                 :          1 :     _PyRuntimeState *runtime = tstate->interp->runtime;
    1379                 :          1 :     HEAD_LOCK(runtime);
    1380                 :            :     PyInterpreterState *i;
    1381         [ +  + ]:          2 :     for (i = runtime->interpreters.head; i != NULL; i = i->next) {
    1382                 :            :         PyThreadState *t;
    1383         [ +  + ]:          3 :         for (t = i->threads.head; t != NULL; t = t->next) {
    1384                 :          2 :             _PyInterpreterFrame *frame = t->cframe->current_frame;
    1385         [ -  + ]:          2 :             if (frame == NULL) {
    1386                 :          0 :                 continue;
    1387                 :            :             }
    1388                 :          2 :             PyObject *id = PyLong_FromUnsignedLong(t->thread_id);
    1389         [ -  + ]:          2 :             if (id == NULL) {
    1390                 :          0 :                 goto fail;
    1391                 :            :             }
    1392                 :          2 :             int stat = PyDict_SetItem(result, id, (PyObject *)_PyFrame_GetFrameObject(frame));
    1393                 :          2 :             Py_DECREF(id);
    1394         [ -  + ]:          2 :             if (stat < 0) {
    1395                 :          0 :                 goto fail;
    1396                 :            :             }
    1397                 :            :         }
    1398                 :            :     }
    1399                 :          1 :     goto done;
    1400                 :            : 
    1401                 :          0 : fail:
    1402         [ #  # ]:          0 :     Py_CLEAR(result);
    1403                 :            : 
    1404                 :          0 : done:
    1405                 :          1 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
    1406                 :          1 :     return result;
    1407                 :            : }
    1408                 :            : 
    1409                 :            : PyObject *
    1410                 :          1 : _PyThread_CurrentExceptions(void)
    1411                 :            : {
    1412                 :          1 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
    1413                 :            : 
    1414                 :          1 :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
    1415                 :            : 
    1416         [ -  + ]:          1 :     if (_PySys_Audit(tstate, "sys._current_exceptions", NULL) < 0) {
    1417                 :          0 :         return NULL;
    1418                 :            :     }
    1419                 :            : 
    1420                 :          1 :     PyObject *result = PyDict_New();
    1421         [ -  + ]:          1 :     if (result == NULL) {
    1422                 :          0 :         return NULL;
    1423                 :            :     }
    1424                 :            : 
    1425                 :            :     /* for i in all interpreters:
    1426                 :            :      *     for t in all of i's thread states:
    1427                 :            :      *          if t's frame isn't NULL, map t's id to its frame
    1428                 :            :      * Because these lists can mutate even when the GIL is held, we
    1429                 :            :      * need to grab head_mutex for the duration.
    1430                 :            :      */
    1431                 :          1 :     _PyRuntimeState *runtime = tstate->interp->runtime;
    1432                 :          1 :     HEAD_LOCK(runtime);
    1433                 :            :     PyInterpreterState *i;
    1434         [ +  + ]:          2 :     for (i = runtime->interpreters.head; i != NULL; i = i->next) {
    1435                 :            :         PyThreadState *t;
    1436         [ +  + ]:          3 :         for (t = i->threads.head; t != NULL; t = t->next) {
    1437                 :          2 :             _PyErr_StackItem *err_info = _PyErr_GetTopmostException(t);
    1438         [ -  + ]:          2 :             if (err_info == NULL) {
    1439                 :          0 :                 continue;
    1440                 :            :             }
    1441                 :          2 :             PyObject *id = PyLong_FromUnsignedLong(t->thread_id);
    1442         [ -  + ]:          2 :             if (id == NULL) {
    1443                 :          0 :                 goto fail;
    1444                 :            :             }
    1445                 :          2 :             PyObject *exc_info = _PyErr_StackItemToExcInfoTuple(err_info);
    1446         [ -  + ]:          2 :             if (exc_info == NULL) {
    1447                 :          0 :                 Py_DECREF(id);
    1448                 :          0 :                 goto fail;
    1449                 :            :             }
    1450                 :          2 :             int stat = PyDict_SetItem(result, id, exc_info);
    1451                 :          2 :             Py_DECREF(id);
    1452                 :          2 :             Py_DECREF(exc_info);
    1453         [ -  + ]:          2 :             if (stat < 0) {
    1454                 :          0 :                 goto fail;
    1455                 :            :             }
    1456                 :            :         }
    1457                 :            :     }
    1458                 :          1 :     goto done;
    1459                 :            : 
    1460                 :          0 : fail:
    1461         [ #  # ]:          0 :     Py_CLEAR(result);
    1462                 :            : 
    1463                 :          0 : done:
    1464                 :          1 :     HEAD_UNLOCK(runtime);
    1465                 :          1 :     return result;
    1466                 :            : }
    1467                 :            : 
    1468                 :            : /* Python "auto thread state" API. */
    1469                 :            : 
    1470                 :            : /* Keep this as a static, as it is not reliable!  It can only
    1471                 :            :    ever be compared to the state for the *current* thread.
    1472                 :            :    * If not equal, then it doesn't matter that the actual
    1473                 :            :      value may change immediately after comparison, as it can't
    1474                 :            :      possibly change to the current thread's state.
    1475                 :            :    * If equal, then the current thread holds the lock, so the value can't
    1476                 :            :      change until we yield the lock.
    1477                 :            : */
    1478                 :            : static int
    1479                 :       7752 : PyThreadState_IsCurrent(PyThreadState *tstate)
    1480                 :            : {
    1481                 :            :     /* Must be the tstate for this thread */
    1482                 :       7752 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &_PyRuntime.gilstate;
    1483                 :            :     assert(_PyGILState_GetThisThreadState(gilstate) == tstate);
    1484                 :       7752 :     return tstate == _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate);
    1485                 :            : }
    1486                 :            : 
    1487                 :            : /* Internal initialization/finalization functions called by
    1488                 :            :    Py_Initialize/Py_FinalizeEx
    1489                 :            : */
    1490                 :            : PyStatus
    1491                 :       2967 : _PyGILState_Init(_PyRuntimeState *runtime)
    1492                 :            : {
    1493                 :       2967 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &runtime->gilstate;
    1494         [ -  + ]:       2967 :     if (PyThread_tss_create(&gilstate->autoTSSkey) != 0) {
    1495                 :          0 :         return _PyStatus_NO_MEMORY();
    1496                 :            :     }
    1497                 :            :     // PyThreadState_New() calls _PyGILState_NoteThreadState() which does
    1498                 :            :     // nothing before autoInterpreterState is set.
    1499                 :            :     assert(gilstate->autoInterpreterState == NULL);
    1500                 :       2967 :     return _PyStatus_OK();
    1501                 :            : }
    1502                 :            : 
    1503                 :            : 
    1504                 :            : PyStatus
    1505                 :       3138 : _PyGILState_SetTstate(PyThreadState *tstate)
    1506                 :            : {
    1507         [ +  + ]:       3138 :     if (!_Py_IsMainInterpreter(tstate->interp)) {
    1508                 :            :         /* Currently, PyGILState is shared by all interpreters. The main
    1509                 :            :          * interpreter is responsible to initialize it. */
    1510                 :        171 :         return _PyStatus_OK();
    1511                 :            :     }
    1512                 :            : 
    1513                 :            :     /* must init with valid states */
    1514                 :            :     assert(tstate != NULL);
    1515                 :            :     assert(tstate->interp != NULL);
    1516                 :            : 
    1517                 :       2967 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &tstate->interp->runtime->gilstate;
    1518                 :            : 
    1519                 :       2967 :     gilstate->autoInterpreterState = tstate->interp;
    1520                 :            :     assert(PyThread_tss_get(&gilstate->autoTSSkey) == NULL);
    1521                 :            :     assert(tstate->gilstate_counter == 0);
    1522                 :            : 
    1523                 :       2967 :     _PyGILState_NoteThreadState(gilstate, tstate);
    1524                 :       2967 :     return _PyStatus_OK();
    1525                 :            : }
    1526                 :            : 
    1527                 :            : PyInterpreterState *
    1528                 :          4 : _PyGILState_GetInterpreterStateUnsafe(void)
    1529                 :            : {
    1530                 :          4 :     return _PyRuntime.gilstate.autoInterpreterState;
    1531                 :            : }
    1532                 :            : 
    1533                 :            : void
    1534                 :       2956 : _PyGILState_Fini(PyInterpreterState *interp)
    1535                 :            : {
    1536                 :       2956 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &interp->runtime->gilstate;
    1537                 :       2956 :     PyThread_tss_delete(&gilstate->autoTSSkey);
    1538                 :       2956 :     gilstate->autoInterpreterState = NULL;
    1539                 :       2956 : }
    1540                 :            : 
    1541                 :            : #ifdef HAVE_FORK
    1542                 :            : /* Reset the TSS key - called by PyOS_AfterFork_Child().
    1543                 :            :  * This should not be necessary, but some - buggy - pthread implementations
    1544                 :            :  * don't reset TSS upon fork(), see issue #10517.
    1545                 :            :  */
    1546                 :            : PyStatus
    1547                 :          8 : _PyGILState_Reinit(_PyRuntimeState *runtime)
    1548                 :            : {
    1549                 :          8 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &runtime->gilstate;
    1550                 :          8 :     PyThreadState *tstate = _PyGILState_GetThisThreadState(gilstate);
    1551                 :            : 
    1552                 :          8 :     PyThread_tss_delete(&gilstate->autoTSSkey);
    1553         [ -  + ]:          8 :     if (PyThread_tss_create(&gilstate->autoTSSkey) != 0) {
    1554                 :          0 :         return _PyStatus_NO_MEMORY();
    1555                 :            :     }
    1556                 :            : 
    1557                 :            :     /* If the thread had an associated auto thread state, reassociate it with
    1558                 :            :      * the new key. */
    1559   [ +  -  -  + ]:         16 :     if (tstate &&
    1560                 :          8 :         PyThread_tss_set(&gilstate->autoTSSkey, (void *)tstate) != 0)
    1561                 :            :     {
    1562                 :          0 :         return _PyStatus_ERR("failed to set autoTSSkey");
    1563                 :            :     }
    1564                 :          8 :     return _PyStatus_OK();
    1565                 :            : }
    1566                 :            : #endif
    1567                 :            : 
    1568                 :            : /* When a thread state is created for a thread by some mechanism other than
    1569                 :            :    PyGILState_Ensure, it's important that the GILState machinery knows about
    1570                 :            :    it so it doesn't try to create another thread state for the thread (this is
    1571                 :            :    a better fix for SF bug #1010677 than the first one attempted).
    1572                 :            : */
    1573                 :            : static void
    1574                 :      14884 : _PyGILState_NoteThreadState(struct _gilstate_runtime_state *gilstate, PyThreadState* tstate)
    1575                 :            : {
    1576                 :            :     /* If autoTSSkey isn't initialized, this must be the very first
    1577                 :            :        threadstate created in Py_Initialize().  Don't do anything for now
    1578                 :            :        (we'll be back here when _PyGILState_Init is called). */
    1579         [ +  + ]:      14884 :     if (!gilstate->autoInterpreterState) {
    1580                 :       2967 :         return;
    1581                 :            :     }
    1582                 :            : 
    1583                 :            :     /* Stick the thread state for this thread in thread specific storage.
    1584                 :            : 
    1585                 :            :        The only situation where you can legitimately have more than one
    1586                 :            :        thread state for an OS level thread is when there are multiple
    1587                 :            :        interpreters.
    1588                 :            : 
    1589                 :            :        You shouldn't really be using the PyGILState_ APIs anyway (see issues
    1590                 :            :        #10915 and #15751).
    1591                 :            : 
    1592                 :            :        The first thread state created for that given OS level thread will
    1593                 :            :        "win", which seems reasonable behaviour.
    1594                 :            :     */
    1595         [ +  + ]:      11917 :     if (PyThread_tss_get(&gilstate->autoTSSkey) == NULL) {
    1596         [ -  + ]:      11746 :         if ((PyThread_tss_set(&gilstate->autoTSSkey, (void *)tstate)) != 0) {
    1597                 :            :             Py_FatalError("Couldn't create autoTSSkey mapping");
    1598                 :            :         }
    1599                 :            :     }
    1600                 :            : 
    1601                 :            :     /* PyGILState_Release must not try to delete this thread state. */
    1602                 :      11917 :     tstate->gilstate_counter = 1;
    1603                 :            : }
    1604                 :            : 
    1605                 :            : /* The public functions */
    1606                 :            : static PyThreadState *
    1607                 :    9307926 : _PyGILState_GetThisThreadState(struct _gilstate_runtime_state *gilstate)
    1608                 :            : {
    1609         [ +  + ]:    9307926 :     if (gilstate->autoInterpreterState == NULL)
    1610                 :          8 :         return NULL;
    1611                 :    9307918 :     return (PyThreadState *)PyThread_tss_get(&gilstate->autoTSSkey);
    1612                 :            : }
    1613                 :            : 
    1614                 :            : PyThreadState *
    1615                 :    2362275 : PyGILState_GetThisThreadState(void)
    1616                 :            : {
    1617                 :    2362275 :     return _PyGILState_GetThisThreadState(&_PyRuntime.gilstate);
    1618                 :            : }
    1619                 :            : 
    1620                 :            : int
    1621                 :    6945643 : PyGILState_Check(void)
    1622                 :            : {
    1623                 :    6945643 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &_PyRuntime.gilstate;
    1624         [ -  + ]:    6945643 :     if (!gilstate->check_enabled) {
    1625                 :          0 :         return 1;
    1626                 :            :     }
    1627                 :            : 
    1628         [ -  + ]:    6945643 :     if (!PyThread_tss_is_created(&gilstate->autoTSSkey)) {
    1629                 :          0 :         return 1;
    1630                 :            :     }
    1631                 :            : 
    1632                 :    6945643 :     PyThreadState *tstate = _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate);
    1633         [ -  + ]:    6945643 :     if (tstate == NULL) {
    1634                 :          0 :         return 0;
    1635                 :            :     }
    1636                 :            : 
    1637                 :    6945643 :     return (tstate == _PyGILState_GetThisThreadState(gilstate));
    1638                 :            : }
    1639                 :            : 
    1640                 :            : PyGILState_STATE
    1641                 :       3879 : PyGILState_Ensure(void)
    1642                 :            : {
    1643                 :       3879 :     _PyRuntimeState *runtime = &_PyRuntime;
    1644                 :       3879 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &runtime->gilstate;
    1645                 :            : 
    1646                 :            :     /* Note that we do not auto-init Python here - apart from
    1647                 :            :        potential races with 2 threads auto-initializing, pep-311
    1648                 :            :        spells out other issues.  Embedders are expected to have
    1649                 :            :        called Py_Initialize(). */
    1650                 :            : 
    1651                 :            :     /* Ensure that _PyEval_InitThreads() and _PyGILState_Init() have been
    1652                 :            :        called by Py_Initialize() */
    1653                 :            :     assert(_PyEval_ThreadsInitialized(runtime));
    1654                 :            :     assert(gilstate->autoInterpreterState);
    1655                 :            : 
    1656                 :       3879 :     PyThreadState *tcur = (PyThreadState *)PyThread_tss_get(&gilstate->autoTSSkey);
    1657                 :            :     int current;
    1658         [ +  + ]:       3879 :     if (tcur == NULL) {
    1659                 :            :         /* Create a new Python thread state for this thread */
    1660                 :          6 :         tcur = PyThreadState_New(gilstate->autoInterpreterState);
    1661         [ -  + ]:          6 :         if (tcur == NULL) {
    1662                 :            :             Py_FatalError("Couldn't create thread-state for new thread");
    1663                 :            :         }
    1664                 :            : 
    1665                 :            :         /* This is our thread state!  We'll need to delete it in the
    1666                 :            :            matching call to PyGILState_Release(). */
    1667                 :          6 :         tcur->gilstate_counter = 0;
    1668                 :          6 :         current = 0; /* new thread state is never current */
    1669                 :            :     }
    1670                 :            :     else {
    1671                 :       3873 :         current = PyThreadState_IsCurrent(tcur);
    1672                 :            :     }
    1673                 :            : 
    1674         [ +  + ]:       3879 :     if (current == 0) {
    1675                 :       1953 :         PyEval_RestoreThread(tcur);
    1676                 :            :     }
    1677                 :            : 
    1678                 :            :     /* Update our counter in the thread-state - no need for locks:
    1679                 :            :        - tcur will remain valid as we hold the GIL.
    1680                 :            :        - the counter is safe as we are the only thread "allowed"
    1681                 :            :          to modify this value
    1682                 :            :     */
    1683                 :       3879 :     ++tcur->gilstate_counter;
    1684                 :            : 
    1685                 :       3879 :     return current ? PyGILState_LOCKED : PyGILState_UNLOCKED;
    1686                 :            : }
    1687                 :            : 
    1688                 :            : void
    1689                 :       3879 : PyGILState_Release(PyGILState_STATE oldstate)
    1690                 :            : {
    1691                 :       3879 :     _PyRuntimeState *runtime = &_PyRuntime;
    1692                 :       3879 :     PyThreadState *tstate = PyThread_tss_get(&runtime->gilstate.autoTSSkey);
    1693         [ -  + ]:       3879 :     if (tstate == NULL) {
    1694                 :            :         Py_FatalError("auto-releasing thread-state, "
    1695                 :            :                       "but no thread-state for this thread");
    1696                 :            :     }
    1697                 :            : 
    1698                 :            :     /* We must hold the GIL and have our thread state current */
    1699                 :            :     /* XXX - remove the check - the assert should be fine,
    1700                 :            :        but while this is very new (April 2003), the extra check
    1701                 :            :        by release-only users can't hurt.
    1702                 :            :     */
    1703         [ -  + ]:       3879 :     if (!PyThreadState_IsCurrent(tstate)) {
    1704                 :            :         _Py_FatalErrorFormat(__func__,
    1705                 :            :                              "thread state %p must be current when releasing",
    1706                 :            :                              tstate);
    1707                 :            :     }
    1708                 :            :     assert(PyThreadState_IsCurrent(tstate));
    1709                 :       3879 :     --tstate->gilstate_counter;
    1710                 :            :     assert(tstate->gilstate_counter >= 0); /* illegal counter value */
    1711                 :            : 
    1712                 :            :     /* If we're going to destroy this thread-state, we must
    1713                 :            :      * clear it while the GIL is held, as destructors may run.
    1714                 :            :      */
    1715         [ +  + ]:       3879 :     if (tstate->gilstate_counter == 0) {
    1716                 :            :         /* can't have been locked when we created it */
    1717                 :            :         assert(oldstate == PyGILState_UNLOCKED);
    1718                 :          6 :         PyThreadState_Clear(tstate);
    1719                 :            :         /* Delete the thread-state.  Note this releases the GIL too!
    1720                 :            :          * It's vital that the GIL be held here, to avoid shutdown
    1721                 :            :          * races; see bugs 225673 and 1061968 (that nasty bug has a
    1722                 :            :          * habit of coming back).
    1723                 :            :          */
    1724                 :            :         assert(_PyRuntimeGILState_GetThreadState(&runtime->gilstate) == tstate);
    1725                 :          6 :         _PyThreadState_DeleteCurrent(tstate);
    1726                 :            :     }
    1727                 :            :     /* Release the lock if necessary */
    1728         [ +  + ]:       3873 :     else if (oldstate == PyGILState_UNLOCKED)
    1729                 :       1947 :         PyEval_SaveThread();
    1730                 :       3879 : }
    1731                 :            : 
    1732                 :            : 
    1733                 :            : /**************************/
    1734                 :            : /* cross-interpreter data */
    1735                 :            : /**************************/
    1736                 :            : 
    1737                 :            : /* cross-interpreter data */
    1738                 :            : 
    1739                 :            : crossinterpdatafunc _PyCrossInterpreterData_Lookup(PyObject *);
    1740                 :            : 
    1741                 :            : /* This is a separate func from _PyCrossInterpreterData_Lookup in order
    1742                 :            :    to keep the registry code separate. */
    1743                 :            : static crossinterpdatafunc
    1744                 :        641 : _lookup_getdata(PyObject *obj)
    1745                 :            : {
    1746                 :        641 :     crossinterpdatafunc getdata = _PyCrossInterpreterData_Lookup(obj);
    1747   [ +  +  +  - ]:        641 :     if (getdata == NULL && PyErr_Occurred() == 0)
    1748                 :         24 :         PyErr_Format(PyExc_ValueError,
    1749                 :            :                      "%S does not support cross-interpreter data", obj);
    1750                 :        641 :     return getdata;
    1751                 :            : }
    1752                 :            : 
    1753                 :            : int
    1754                 :         34 : _PyObject_CheckCrossInterpreterData(PyObject *obj)
    1755                 :            : {
    1756                 :         34 :     crossinterpdatafunc getdata = _lookup_getdata(obj);
    1757         [ +  + ]:         34 :     if (getdata == NULL) {
    1758                 :         24 :         return -1;
    1759                 :            :     }
    1760                 :         10 :     return 0;
    1761                 :            : }
    1762                 :            : 
    1763                 :            : static int
    1764                 :        604 : _check_xidata(PyThreadState *tstate, _PyCrossInterpreterData *data)
    1765                 :            : {
    1766                 :            :     // data->data can be anything, including NULL, so we don't check it.
    1767                 :            : 
    1768                 :            :     // data->obj may be NULL, so we don't check it.
    1769                 :            : 
    1770         [ -  + ]:        604 :     if (data->interp < 0) {
    1771                 :          0 :         _PyErr_SetString(tstate, PyExc_SystemError, "missing interp");
    1772                 :          0 :         return -1;
    1773                 :            :     }
    1774                 :            : 
    1775         [ -  + ]:        604 :     if (data->new_object == NULL) {
    1776                 :          0 :         _PyErr_SetString(tstate, PyExc_SystemError, "missing new_object func");
    1777                 :          0 :         return -1;
    1778                 :            :     }
    1779                 :            : 
    1780                 :            :     // data->free may be NULL, so we don't check it.
    1781                 :            : 
    1782                 :        604 :     return 0;
    1783                 :            : }
    1784                 :            : 
    1785                 :            : int
    1786                 :        607 : _PyObject_GetCrossInterpreterData(PyObject *obj, _PyCrossInterpreterData *data)
    1787                 :            : {
    1788                 :        607 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
    1789                 :            : #ifdef Py_DEBUG
    1790                 :            :     // The caller must hold the GIL
    1791                 :            :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
    1792                 :            : #endif
    1793                 :        607 :     PyInterpreterState *interp = tstate->interp;
    1794                 :            : 
    1795                 :            :     // Reset data before re-populating.
    1796                 :        607 :     *data = (_PyCrossInterpreterData){0};
    1797                 :        607 :     data->free = PyMem_RawFree;  // Set a default that may be overridden.
    1798                 :            : 
    1799                 :            :     // Call the "getdata" func for the object.
    1800                 :        607 :     Py_INCREF(obj);
    1801                 :        607 :     crossinterpdatafunc getdata = _lookup_getdata(obj);
    1802         [ -  + ]:        607 :     if (getdata == NULL) {
    1803                 :          0 :         Py_DECREF(obj);
    1804                 :          0 :         return -1;
    1805                 :            :     }
    1806                 :        607 :     int res = getdata(obj, data);
    1807                 :        607 :     Py_DECREF(obj);
    1808         [ +  + ]:        607 :     if (res != 0) {
    1809                 :          3 :         return -1;
    1810                 :            :     }
    1811                 :            : 
    1812                 :            :     // Fill in the blanks and validate the result.
    1813                 :        604 :     data->interp = interp->id;
    1814         [ -  + ]:        604 :     if (_check_xidata(tstate, data) != 0) {
    1815                 :          0 :         _PyCrossInterpreterData_Release(data);
    1816                 :          0 :         return -1;
    1817                 :            :     }
    1818                 :            : 
    1819                 :        604 :     return 0;
    1820                 :            : }
    1821                 :            : 
    1822                 :            : static void
    1823                 :        598 : _release_xidata(void *arg)
    1824                 :            : {
    1825                 :        598 :     _PyCrossInterpreterData *data = (_PyCrossInterpreterData *)arg;
    1826         [ +  + ]:        598 :     if (data->free != NULL) {
    1827                 :        335 :         data->free(data->data);
    1828                 :            :     }
    1829                 :        598 :     Py_XDECREF(data->obj);
    1830                 :        598 : }
    1831                 :            : 
    1832                 :            : static void
    1833                 :        598 : _call_in_interpreter(struct _gilstate_runtime_state *gilstate,
    1834                 :            :                      PyInterpreterState *interp,
    1835                 :            :                      void (*func)(void *), void *arg)
    1836                 :            : {
    1837                 :            :     /* We would use Py_AddPendingCall() if it weren't specific to the
    1838                 :            :      * main interpreter (see bpo-33608).  In the meantime we take a
    1839                 :            :      * naive approach.
    1840                 :            :      */
    1841                 :        598 :     PyThreadState *save_tstate = NULL;
    1842         [ +  + ]:        598 :     if (interp != _PyRuntimeGILState_GetThreadState(gilstate)->interp) {
    1843                 :            :         // XXX Using the "head" thread isn't strictly correct.
    1844                 :         15 :         PyThreadState *tstate = PyInterpreterState_ThreadHead(interp);
    1845                 :            :         // XXX Possible GILState issues?
    1846                 :         15 :         save_tstate = _PyThreadState_Swap(gilstate, tstate);
    1847                 :            :     }
    1848                 :            : 
    1849                 :        598 :     func(arg);
    1850                 :            : 
    1851                 :            :     // Switch back.
    1852         [ +  + ]:        598 :     if (save_tstate != NULL) {
    1853                 :         15 :         _PyThreadState_Swap(gilstate, save_tstate);
    1854                 :            :     }
    1855                 :        598 : }
    1856                 :            : 
    1857                 :            : void
    1858                 :        604 : _PyCrossInterpreterData_Release(_PyCrossInterpreterData *data)
    1859                 :            : {
    1860   [ +  +  +  - ]:        604 :     if (data->data == NULL && data->obj == NULL) {
    1861                 :            :         // Nothing to release!
    1862                 :          6 :         return;
    1863                 :            :     }
    1864                 :            : 
    1865                 :            :     // Switch to the original interpreter.
    1866                 :        598 :     PyInterpreterState *interp = _PyInterpreterState_LookUpID(data->interp);
    1867         [ -  + ]:        598 :     if (interp == NULL) {
    1868                 :            :         // The interpreter was already destroyed.
    1869                 :          0 :         if (data->free != NULL) {
    1870                 :            :             // XXX Someone leaked some memory...
    1871                 :            :         }
    1872                 :          0 :         return;
    1873                 :            :     }
    1874                 :            : 
    1875                 :            :     // "Release" the data and/or the object.
    1876                 :        598 :     struct _gilstate_runtime_state *gilstate = &_PyRuntime.gilstate;
    1877                 :        598 :     _call_in_interpreter(gilstate, interp, _release_xidata, data);
    1878                 :            : }
    1879                 :            : 
    1880                 :            : PyObject *
    1881                 :        586 : _PyCrossInterpreterData_NewObject(_PyCrossInterpreterData *data)
    1882                 :            : {
    1883                 :        586 :     return data->new_object(data);
    1884                 :            : }
    1885                 :            : 
    1886                 :            : /* registry of {type -> crossinterpdatafunc} */
    1887                 :            : 
    1888                 :            : /* For now we use a global registry of shareable classes.  An
    1889                 :            :    alternative would be to add a tp_* slot for a class's
    1890                 :            :    crossinterpdatafunc. It would be simpler and more efficient. */
    1891                 :            : 
    1892                 :            : static int
    1893                 :         20 : _register_xidata(struct _xidregistry *xidregistry, PyTypeObject *cls,
    1894                 :            :                  crossinterpdatafunc getdata)
    1895                 :            : {
    1896                 :            :     // Note that we effectively replace already registered classes
    1897                 :            :     // rather than failing.
    1898                 :         20 :     struct _xidregitem *newhead = PyMem_RawMalloc(sizeof(struct _xidregitem));
    1899         [ -  + ]:         20 :     if (newhead == NULL)
    1900                 :          0 :         return -1;
    1901                 :         20 :     newhead->cls = cls;
    1902                 :         20 :     newhead->getdata = getdata;
    1903                 :         20 :     newhead->next = xidregistry->head;
    1904                 :         20 :     xidregistry->head = newhead;
    1905                 :         20 :     return 0;
    1906                 :            : }
    1907                 :            : 
    1908                 :            : static void _register_builtins_for_crossinterpreter_data(struct _xidregistry *xidregistry);
    1909                 :            : 
    1910                 :            : int
    1911                 :          4 : _PyCrossInterpreterData_RegisterClass(PyTypeObject *cls,
    1912                 :            :                                        crossinterpdatafunc getdata)
    1913                 :            : {
    1914         [ -  + ]:          4 :     if (!PyType_Check(cls)) {
    1915                 :          0 :         PyErr_Format(PyExc_ValueError, "only classes may be registered");
    1916                 :          0 :         return -1;
    1917                 :            :     }
    1918         [ -  + ]:          4 :     if (getdata == NULL) {
    1919                 :          0 :         PyErr_Format(PyExc_ValueError, "missing 'getdata' func");
    1920                 :          0 :         return -1;
    1921                 :            :     }
    1922                 :            : 
    1923                 :            :     // Make sure the class isn't ever deallocated.
    1924                 :          4 :     Py_INCREF((PyObject *)cls);
    1925                 :            : 
    1926                 :          4 :     struct _xidregistry *xidregistry = &_PyRuntime.xidregistry ;
    1927                 :          4 :     PyThread_acquire_lock(xidregistry->mutex, WAIT_LOCK);
    1928         [ +  - ]:          4 :     if (xidregistry->head == NULL) {
    1929                 :          4 :         _register_builtins_for_crossinterpreter_data(xidregistry);
    1930                 :            :     }
    1931                 :          4 :     int res = _register_xidata(xidregistry, cls, getdata);
    1932                 :          4 :     PyThread_release_lock(xidregistry->mutex);
    1933                 :          4 :     return res;
    1934                 :            : }
    1935                 :            : 
    1936                 :            : /* Cross-interpreter objects are looked up by exact match on the class.
    1937                 :            :    We can reassess this policy when we move from a global registry to a
    1938                 :            :    tp_* slot. */
    1939                 :            : 
    1940                 :            : crossinterpdatafunc
    1941                 :        641 : _PyCrossInterpreterData_Lookup(PyObject *obj)
    1942                 :            : {
    1943                 :        641 :     struct _xidregistry *xidregistry = &_PyRuntime.xidregistry ;
    1944                 :        641 :     PyObject *cls = PyObject_Type(obj);
    1945                 :        641 :     crossinterpdatafunc getdata = NULL;
    1946                 :        641 :     PyThread_acquire_lock(xidregistry->mutex, WAIT_LOCK);
    1947                 :        641 :     struct _xidregitem *cur = xidregistry->head;
    1948         [ -  + ]:        641 :     if (cur == NULL) {
    1949                 :          0 :         _register_builtins_for_crossinterpreter_data(xidregistry);
    1950                 :          0 :         cur = xidregistry->head;
    1951                 :            :     }
    1952         [ +  + ]:       2263 :     for(; cur != NULL; cur = cur->next) {
    1953         [ +  + ]:       2239 :         if (cur->cls == (PyTypeObject *)cls) {
    1954                 :        617 :             getdata = cur->getdata;
    1955                 :        617 :             break;
    1956                 :            :         }
    1957                 :            :     }
    1958                 :        641 :     Py_DECREF(cls);
    1959                 :        641 :     PyThread_release_lock(xidregistry->mutex);
    1960                 :        641 :     return getdata;
    1961                 :            : }
    1962                 :            : 
    1963                 :            : /* cross-interpreter data for builtin types */
    1964                 :            : 
    1965                 :            : struct _shared_bytes_data {
    1966                 :            :     char *bytes;
    1967                 :            :     Py_ssize_t len;
    1968                 :            : };
    1969                 :            : 
    1970                 :            : static PyObject *
    1971                 :        306 : _new_bytes_object(_PyCrossInterpreterData *data)
    1972                 :            : {
    1973                 :        306 :     struct _shared_bytes_data *shared = (struct _shared_bytes_data *)(data->data);
    1974                 :        306 :     return PyBytes_FromStringAndSize(shared->bytes, shared->len);
    1975                 :            : }
    1976                 :            : 
    1977                 :            : static int
    1978                 :        322 : _bytes_shared(PyObject *obj, _PyCrossInterpreterData *data)
    1979                 :            : {
    1980                 :        322 :     struct _shared_bytes_data *shared = PyMem_NEW(struct _shared_bytes_data, 1);
    1981         [ -  + ]:        322 :     if (PyBytes_AsStringAndSize(obj, &shared->bytes, &shared->len) < 0) {
    1982                 :          0 :         return -1;
    1983                 :            :     }
    1984                 :        322 :     data->data = (void *)shared;
    1985                 :        322 :     Py_INCREF(obj);
    1986                 :        322 :     data->obj = obj;  // Will be "released" (decref'ed) when data released.
    1987                 :        322 :     data->new_object = _new_bytes_object;
    1988                 :        322 :     data->free = PyMem_Free;
    1989                 :        322 :     return 0;
    1990                 :            : }
    1991                 :            : 
    1992                 :            : struct _shared_str_data {
    1993                 :            :     int kind;
    1994                 :            :     const void *buffer;
    1995                 :            :     Py_ssize_t len;
    1996                 :            : };
    1997                 :            : 
    1998                 :            : static PyObject *
    1999                 :          9 : _new_str_object(_PyCrossInterpreterData *data)
    2000                 :            : {
    2001                 :          9 :     struct _shared_str_data *shared = (struct _shared_str_data *)(data->data);
    2002                 :          9 :     return PyUnicode_FromKindAndData(shared->kind, shared->buffer, shared->len);
    2003                 :            : }
    2004                 :            : 
    2005                 :            : static int
    2006                 :         11 : _str_shared(PyObject *obj, _PyCrossInterpreterData *data)
    2007                 :            : {
    2008                 :         11 :     struct _shared_str_data *shared = PyMem_NEW(struct _shared_str_data, 1);
    2009                 :         11 :     shared->kind = PyUnicode_KIND(obj);
    2010                 :         11 :     shared->buffer = PyUnicode_DATA(obj);
    2011                 :         11 :     shared->len = PyUnicode_GET_LENGTH(obj);
    2012                 :         11 :     data->data = (void *)shared;
    2013                 :         11 :     Py_INCREF(obj);
    2014                 :         11 :     data->obj = obj;  // Will be "released" (decref'ed) when data released.
    2015                 :         11 :     data->new_object = _new_str_object;
    2016                 :         11 :     data->free = PyMem_Free;
    2017                 :         11 :     return 0;
    2018                 :            : }
    2019                 :            : 
    2020                 :            : static PyObject *
    2021                 :        264 : _new_long_object(_PyCrossInterpreterData *data)
    2022                 :            : {
    2023                 :        264 :     return PyLong_FromSsize_t((Py_ssize_t)(data->data));
    2024                 :            : }
    2025                 :            : 
    2026                 :            : static int
    2027                 :        267 : _long_shared(PyObject *obj, _PyCrossInterpreterData *data)
    2028                 :            : {
    2029                 :            :     /* Note that this means the size of shareable ints is bounded by
    2030                 :            :      * sys.maxsize.  Hence on 32-bit architectures that is half the
    2031                 :            :      * size of maximum shareable ints on 64-bit.
    2032                 :            :      */
    2033                 :        267 :     Py_ssize_t value = PyLong_AsSsize_t(obj);
    2034   [ +  +  +  + ]:        267 :     if (value == -1 && PyErr_Occurred()) {
    2035         [ +  - ]:          3 :         if (PyErr_ExceptionMatches(PyExc_OverflowError)) {
    2036                 :          3 :             PyErr_SetString(PyExc_OverflowError, "try sending as bytes");
    2037                 :            :         }
    2038                 :          3 :         return -1;
    2039                 :            :     }
    2040                 :        264 :     data->data = (void *)value;
    2041                 :        264 :     data->obj = NULL;
    2042                 :        264 :     data->new_object = _new_long_object;
    2043                 :        264 :     data->free = NULL;
    2044                 :        264 :     return 0;
    2045                 :            : }
    2046                 :            : 
    2047                 :            : static PyObject *
    2048                 :          5 : _new_none_object(_PyCrossInterpreterData *data)
    2049                 :            : {
    2050                 :            :     // XXX Singleton refcounts are problematic across interpreters...
    2051                 :          5 :     Py_INCREF(Py_None);
    2052                 :          5 :     return Py_None;
    2053                 :            : }
    2054                 :            : 
    2055                 :            : static int
    2056                 :          5 : _none_shared(PyObject *obj, _PyCrossInterpreterData *data)
    2057                 :            : {
    2058                 :          5 :     data->data = NULL;
    2059                 :            :     // data->obj remains NULL
    2060                 :          5 :     data->new_object = _new_none_object;
    2061                 :          5 :     data->free = NULL;  // There is nothing to free.
    2062                 :          5 :     return 0;
    2063                 :            : }
    2064                 :            : 
    2065                 :            : static void
    2066                 :          4 : _register_builtins_for_crossinterpreter_data(struct _xidregistry *xidregistry)
    2067                 :            : {
    2068                 :            :     // None
    2069         [ -  + ]:          4 :     if (_register_xidata(xidregistry, (PyTypeObject *)PyObject_Type(Py_None), _none_shared) != 0) {
    2070                 :            :         Py_FatalError("could not register None for cross-interpreter sharing");
    2071                 :            :     }
    2072                 :            : 
    2073                 :            :     // int
    2074         [ -  + ]:          4 :     if (_register_xidata(xidregistry, &PyLong_Type, _long_shared) != 0) {
    2075                 :            :         Py_FatalError("could not register int for cross-interpreter sharing");
    2076                 :            :     }
    2077                 :            : 
    2078                 :            :     // bytes
    2079         [ -  + ]:          4 :     if (_register_xidata(xidregistry, &PyBytes_Type, _bytes_shared) != 0) {
    2080                 :            :         Py_FatalError("could not register bytes for cross-interpreter sharing");
    2081                 :            :     }
    2082                 :            : 
    2083                 :            :     // str
    2084         [ -  + ]:          4 :     if (_register_xidata(xidregistry, &PyUnicode_Type, _str_shared) != 0) {
    2085                 :            :         Py_FatalError("could not register str for cross-interpreter sharing");
    2086                 :            :     }
    2087                 :          4 : }
    2088                 :            : 
    2089                 :            : 
    2090                 :            : _PyFrameEvalFunction
    2091                 :          0 : _PyInterpreterState_GetEvalFrameFunc(PyInterpreterState *interp)
    2092                 :            : {
    2093         [ #  # ]:          0 :     if (interp->eval_frame == NULL) {
    2094                 :          0 :         return _PyEval_EvalFrameDefault;
    2095                 :            :     }
    2096                 :          0 :     return interp->eval_frame;
    2097                 :            : }
    2098                 :            : 
    2099                 :            : 
    2100                 :            : void
    2101                 :          4 : _PyInterpreterState_SetEvalFrameFunc(PyInterpreterState *interp,
    2102                 :            :                                      _PyFrameEvalFunction eval_frame)
    2103                 :            : {
    2104         [ +  + ]:          4 :     if (eval_frame == _PyEval_EvalFrameDefault) {
    2105                 :          2 :         interp->eval_frame = NULL;
    2106                 :            :     }
    2107                 :            :     else {
    2108                 :          2 :         interp->eval_frame = eval_frame;
    2109                 :            :     }
    2110                 :          4 : }
    2111                 :            : 
    2112                 :            : 
    2113                 :            : const PyConfig*
    2114                 :   23172206 : _PyInterpreterState_GetConfig(PyInterpreterState *interp)
    2115                 :            : {
    2116                 :   23172206 :     return &interp->config;
    2117                 :            : }
    2118                 :            : 
    2119                 :            : 
    2120                 :            : int
    2121                 :         42 : _PyInterpreterState_GetConfigCopy(PyConfig *config)
    2122                 :            : {
    2123                 :         42 :     PyInterpreterState *interp = PyInterpreterState_Get();
    2124                 :            : 
    2125                 :         42 :     PyStatus status = _PyConfig_Copy(config, &interp->config);
    2126         [ -  + ]:         42 :     if (PyStatus_Exception(status)) {
    2127                 :          0 :         _PyErr_SetFromPyStatus(status);
    2128                 :          0 :         return -1;
    2129                 :            :     }
    2130                 :         42 :     return 0;
    2131                 :            : }
    2132                 :            : 
    2133                 :            : 
    2134                 :            : const PyConfig*
    2135                 :    8151751 : _Py_GetConfig(void)
    2136                 :            : {
    2137                 :            :     assert(PyGILState_Check());
    2138                 :    8151751 :     PyThreadState *tstate = _PyThreadState_GET();
    2139                 :    8151751 :     _Py_EnsureTstateNotNULL(tstate);
    2140                 :    8151751 :     return _PyInterpreterState_GetConfig(tstate->interp);
    2141                 :            : }
    2142                 :            : 
    2143                 :            : #define MINIMUM_OVERHEAD 1000
    2144                 :            : 
    2145                 :            : static PyObject **
    2146                 :      23498 : push_chunk(PyThreadState *tstate, int size)
    2147                 :            : {
    2148                 :      23498 :     int allocate_size = DATA_STACK_CHUNK_SIZE;
    2149         [ +  + ]:      23500 :     while (allocate_size < (int)sizeof(PyObject*)*(size + MINIMUM_OVERHEAD)) {
    2150                 :          2 :         allocate_size *= 2;
    2151                 :            :     }
    2152                 :      23498 :     _PyStackChunk *new = allocate_chunk(allocate_size, tstate->datastack_chunk);
    2153         [ -  + ]:      23498 :     if (new == NULL) {
    2154                 :          0 :         return NULL;
    2155                 :            :     }
    2156         [ +  + ]:      23498 :     if (tstate->datastack_chunk) {
    2157                 :      11586 :         tstate->datastack_chunk->top = tstate->datastack_top -
    2158                 :      11586 :                                        &tstate->datastack_chunk->data[0];
    2159                 :            :     }
    2160                 :      23498 :     tstate->datastack_chunk = new;
    2161                 :      23498 :     tstate->datastack_limit = (PyObject **)(((char *)new) + allocate_size);
    2162                 :            :     // When new is the "root" chunk (i.e. new->previous == NULL), we can keep
    2163                 :            :     // _PyThreadState_PopFrame from freeing it later by "skipping" over the
    2164                 :            :     // first element:
    2165                 :      23498 :     PyObject **res = &new->data[new->previous == NULL];
    2166                 :      23498 :     tstate->datastack_top = res + size;
    2167                 :      23498 :     return res;
    2168                 :            : }
    2169                 :            : 
    2170                 :            : _PyInterpreterFrame *
    2171                 :  119570202 : _PyThreadState_PushFrame(PyThreadState *tstate, size_t size)
    2172                 :            : {
    2173                 :            :     assert(size < INT_MAX/sizeof(PyObject *));
    2174                 :  119570202 :     PyObject **base = tstate->datastack_top;
    2175                 :  119570202 :     PyObject **top = base + size;
    2176         [ +  + ]:  119570202 :     if (top >= tstate->datastack_limit) {
    2177                 :      23498 :         base = push_chunk(tstate, (int)size);
    2178                 :            :     }
    2179                 :            :     else {
    2180                 :  119546704 :         tstate->datastack_top = top;
    2181                 :            :     }
    2182                 :  119570202 :     return (_PyInterpreterFrame *)base;
    2183                 :            : }
    2184                 :            : 
    2185                 :            : void
    2186                 :  269957529 : _PyThreadState_PopFrame(PyThreadState *tstate, _PyInterpreterFrame * frame)
    2187                 :            : {
    2188                 :            :     assert(tstate->datastack_chunk);
    2189                 :  269957529 :     PyObject **base = (PyObject **)frame;
    2190         [ +  + ]:  269957529 :     if (base == &tstate->datastack_chunk->data[0]) {
    2191                 :      11586 :         _PyStackChunk *chunk = tstate->datastack_chunk;
    2192                 :      11586 :         _PyStackChunk *previous = chunk->previous;
    2193                 :            :         // push_chunk ensures that the root chunk is never popped:
    2194                 :            :         assert(previous);
    2195                 :      11586 :         tstate->datastack_top = &previous->data[previous->top];
    2196                 :      11586 :         tstate->datastack_chunk = previous;
    2197                 :      11586 :         _PyObject_VirtualFree(chunk, chunk->size);
    2198                 :      11586 :         tstate->datastack_limit = (PyObject **)(((char *)previous) + previous->size);
    2199                 :            :     }
    2200                 :            :     else {
    2201                 :            :         assert(tstate->datastack_top);
    2202                 :            :         assert(tstate->datastack_top >= base);
    2203                 :  269945943 :         tstate->datastack_top = base;
    2204                 :            :     }
    2205                 :  269957529 : }
    2206                 :            : 
    2207                 :            : 
    2208                 :            : #ifdef __cplusplus
    2209                 :            : }
    2210                 :            : #endif

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