book

詳解 Rustアトミック操作とロック ―並行処理実装のための低レイヤプログラミング

by Mara Bos, 中田秀基

November 2023

Intermediate to advanced

236 pages

3h 24m

Japanese

O'Reilly Japan, Inc.

Read now

Unlock full access

対象読者各章の概要コード例本書の表記法オライリー学習プラットフォーム連絡先謝辞
1.1　RustのスレッドスレッドID出力のロックThread Builder1.2　スコープ付きスレッドLeakpocalypse1.3　所有権の共有と参照カウント1.3.1　static1.3.2　リーク1.3.3　参照カウントクローンしたものの名前1.4　借用とデータ競合未定義動作1.5　内部可変性1.5.1　Cell1.5.2　RefCell1.5.3　MutexとRwLock1.5.4　アトミック型1.5.5　UnsafeCell1.6　スレッド安全性：SendとSync1.7　ロック：MutexとRwLock1.7.1　RustのMutex1.7.2　毒されたロックMutexGuardの生存期間1.7.3　リーダ・ライタ・ロック他の言語でのMutex1.8　待機：パーキングと条件変数1.8.1　スレッドパーキング1.8.2　条件変数1.9　まとめ
2.1　アトミックロードとストア操作2.1.1　例：ストップフラグ2.1.2　例：進捗レポート2.1.3　例：遅延初期化2.2　読み込み更新操作2.2.1　例：複数スレッドからの進捗レポート2.2.2　例：統計値2.2.3　例：IDの発行2.3　比較交換操作2.3.1　例：オーバフローのないIDの発行fetch_update2.3.2　例：一度だけ行われる遅延初期化2.4　まとめ

3.1　リオーダと最適化3.2　メモリモデル3.3　先行発生関係3.3.1　スレッドの起動とジョイン3.4　Relaxedオーダリング真空から取り出した値3.5　Release/Acquireオーダリングより形式的に3.5.1　例：ロック3.5.2　例：間接参照を用いた遅延初期化3.6　Consumeオーダリング3.7　Sequentially Consistentオーダリング3.8　フェンスコンパイラフェンス3.9　よくある誤解3.10　まとめ
4.1　最小限の実装4.2　unsafeなスピンロック4.3　ロックガードを用いた安全なインターフェイス4.4　まとめ
5.1　単純なMutexを用いたチャネル5.2　unsafeなワンショットチャネル5.3　実行時チェックによる安全性チャネル状態を1つのアトミック変数で表す5.4　型による安全性5.5　借用を用いてメモリ確保を避ける5.6　ブロッキング5.7　まとめ
6.1　基本的な参照カウント6.1.1　テストMiri6.1.2　更新6.2　weakポインタ6.2.1　テスト6.3　最適化6.4　まとめ
7.1　プロセッサ命令アセンブリの簡単な説明7.1.1　ロードとストア7.1.2　リード・モディファイ・ライト7.1.3　Load-Linked命令とStore-Conditional命令ARMv8.1のアトミック命令比較交換ループの最適化7.2　キャッシュ7.2.1　キャッシュ一貫性7.2.2　性能への影響Compare-and-Exchange操作失敗時の挙動7.3　リオーダ7.4　メモリオーダリングOther-Multi-Copyアトミック7.4.1　x86-64：強く順序付けされたアーキテクチャ7.4.2　ARM64：弱く順序付けされたアーキテクチャARMv8.1のアトミックReleaseとアトミックAcquire命令7.4.3　実験7.4.4　メモリフェンス7.5　まとめ
8.1　カーネルとのインターフェイス8.2　POSIX8.2.1　Rustでラップする8.3　Linux8.3.1　Futex8.3.2　Futex操作新しいFutex操作8.3.3　Futex操作の優先度継承8.4　macOS8.4.1　os_unfair_lock8.5　Windows8.5.1　重量カーネルオブジェクト8.5.2　軽量オブジェクト8.5.3　アドレスベースの待機8.6　まとめ
9.1　Mutexlock_apiクレート9.1.1　システムコールを避ける9.1.2　さらなる改良cold属性とinline属性9.1.3　ベンチマーク9.2　条件変数9.2.1　システムコールを避ける9.2.2　偽の待機解除を避けるThundering Herd問題9.3　リーダ・ライタ・ロック9.3.1　ライタのビジーループを回避する9.3.2　ライタ・スタベーションの回避9.4　まとめ
10.1　セマフォ10.2　RCU10.3　ロックフリー連結リスト10.4　キューベースのロック10.5　パーキングロットベースロック10.6　シーケンスロック10.7　学習教材