Rust Atomics and Locks 中文翻译

简介

《Rust Atomics and Locks》by Mara Bos 是一本围绕 Rust 并发底层原语（atomics、锁、内存排序、操作系统支撑等）的实用书籍。 总体来说，它不是一本入门 Rust 的书，而是专门针对并发和底层细节的深度资料。

目标读者

• 对并发和底层原理感兴趣的 Rust 程序员
• 对跨语言并发机制感兴趣的工程师
• 已经具备基本 Rust 并发经验的进阶读者

内容目录

序

前言

第 1 章：Rust 并发基础（Basics of Rust Concurrency）

• Rust 中的线程（Threads in Rust）

• 作用域线程（Scoped Threads）

• 共享所有权与引用计数（Shared Ownership and Reference Counting）

  • 静态变量（Statics）
  • 内存泄漏（Leaking）
  • 引用计数（Reference Counting）
  • 原子引用计数（Arc）

• 借用与数据竞争（Borrowing and Data Races）

• 内部可变性（Interior Mutability）

  • Cell
  • RefCell
  • Mutex 和 RwLock
  • 原子类型（Atomics）
  • UnsafeCell

• 线程安全：Send 和 Sync（Thread Safety: Send and Sync）

• 加锁：Mutex 与 RwLock（Locking: Mutexes and RwLocks）

  • Rust 中的 Mutex
  • 锁中毒（Lock Poisoning）
  • 读写锁（Reader-Writer Lock）

• 等待：线程挂起（Parking）与条件变量（Waiting: Parking and Condition Variables）

  • 线程挂起（Thread Parking）
  • 条件变量（Condition Variables）

• 总结（Summary）

第 2 章：原子操作（Atomics）

• 原子加载与存储操作（Atomic Load and Store Operations）

  • 示例：停止标志（Example: Stop Flag）

  • 示例：进度报告（Example: Progress Reporting）

  • 示例：惰性初始化（Example: Lazy Initialization）

• 获取和更新操作（Fetch-and-Modify Operations）

  • 示例：多线程进度报告（Example: Progress Reporting from Multiple Threads）
  • 示例：统计信息（Example: Statistics）
  • 示例：ID 分配（Example: ID Allocation）

• 比较并交换操作（Compare-and-Exchange Operations）

  • 示例：无溢出的 ID 分配（Example: ID Allocation Without Overflow）
  • 示例：惰性一次性初始化（Example: Lazy One-Time Initialization）

• 总结（Summary）

第 3 章：内存顺序（Memory Ordering）

• 重排序与优化（Reordering and Optimizations）
• 内存模型（The Memory Model）
• Happens-Before 关系（Happens-Before Relationship）
  • 创建与连接线程（Spawning and Joining）
• 宽松排序（Relaxed Ordering）
• 释放与获取排序（Release and Acquire Ordering）
  • 示例：加锁（Example: Locking）
  • 示例：带间接层的惰性初始化（Example: Lazy Initialization with Indirection）
• 消费排序（Consume Ordering）
• 顺序一致排序（Sequentially Consistent Ordering）
• 内存栅栏（Fences）
• 常见误解（Common Misconceptions）
• 总结（Summary）

第 4 章：构建我们自己的自旋锁（Building Our Own Spin Lock）

• 一个最小的实现（A Minimal Implementation）
• 一个不安全的自旋锁（An Unsafe Spin Lock）
• 使用锁守卫的安全接口（A Safe Interface Using a Lock Guard）
• 总结（Summary）

第 5 章：构建我们自己的通道（Building Our Own Channels）

第 6 章：构建我们自己的 “Arc”（Building Our Own “Arc”）

第 7 章：理解处理器（Understanding the Processor）

第 8 章：操作系统原语（Operating System Primitives）

第 9 章：构建我们自己的锁（Building Our Own Locks）

第 10 章：思路与灵感（Ideas and Inspiration）

翻译进度

• 第 8 章：操作系统原语（Operating System Primitives）
• 第 9 章：构建我们自己的锁（Building Our Own Locks）
• 第 10 章：思路与灵感（Ideas and Inspiration）