parking_lot_core

parking_lot_core 回答一个问题：线程怎样以一个地址为 key 睡下、被叫醒，而不丢唤醒、不访问已释放的内存。 它不知道锁是什么。RawMutex、RawRwLock、Condvar、Once 都只是在它上面写了几个回调。核心是 parking_lot.rs 一个文件，非测试部分约 1430 行，其中死锁检测约 330 行；另外是桶锁 word_lock.rs（327 行）、各平台的 thread_parker/、spinwait.rs（74 行）。

flowchart TB
  user["RawMutex / RawRwLock / Condvar / Once"] -->|"park(key, validate, before_sleep, timed_out, token, timeout)"| park["park"]
  user -->|"unpark_one / all / requeue / filter"| unpark["unpark_*"]
  park --> td["with_thread_data：本线程 ThreadData（首次创建时可能扩表）"]
  park --> lb["lock_bucket：hash(key) → 桶 → WordLock"]
  unpark --> lb
  lb --> table["全局 HashTable：桶数 ≥ 3 × 线程数，只增不减"]
  park --> tp["ThreadParker：macOS pthread 条件变量 / Linux futex"]
  unpark -->|"桶锁里 unpark_lock，锁外 unpark"| tp
  unpark --> ft["每桶一个 FairTimeout：be_fair"]
  td -.-> dd["死锁检测：遍历所有桶建等待图"]

七章：

1. 停车场哈希表：主线 3 全部。HashTable 与 Bucket 的布局、斐波那契哈希、ThreadData 何时创建、grow_hashtable 锁住所有桶再换表、三种 lock_bucket* 的「锁后确认表没换」、旧表永不释放；实测扩容发生在第 6、11、22、43 个停车线程。
2. WordLock：停车场自己的锁：桶锁不能用停车场实现自己，所以一个 usize 里放两位标志加一个指向队列头的指针，入队无锁、出队在「队列锁」里补 prev 指针。
3. park 与四种 unpark：主线 4 集中讲。park 的六个参数与三种结果、超时路径为什么要重新锁桶、unpark_one / unpark_all / unpark_requeue / unpark_filter、UnparkResult 四个字段、回调约束、「unpark_lock 在锁内、unpark 在锁外」。
4. ThreadParker 的各平台实现：macOS 的 pthread 互斥量 + 条件变量、Linux 的 futex、Windows 的两种后端、其余平台一张表；和 std thread::park（macOS 上是 libdispatch 信号量）对照；实测唤醒延迟和栈顶符号。
5. SpinWait：10 步，前 3 步自旋 2、4、8 次，后 7 步 yield_now；谁在用；和 crossbeam Backoff 对照；实测每一步多长。
6. eventual fairness：每个桶一个计时器，0–1 ms 随机间隔强制一次公平交接；只在叫醒了线程时才计算；实测把单线程连续独占限制在约 1 ms。
7. 死锁检测：每个线程记自己持有的锁，check_deadlock 遍历所有桶建等待图找环；看不到哪些情况；实测检测到两线程环和三线程环，以及这个 feature 的开销。

不重讲的部分

• park / unpark 的「标志 + 互斥量 + 条件变量」算法：crossbeam 卷的 Parker。本部分只讲 ThreadParker 与它的差别：每线程一个、放在线程局部的 ThreadData 里、由停车场替调用方管理队列。
• 退避曲线：crossbeam 卷的 Backoff，SpinWait 只做对照。
• 缓存行大小与伪共享：crossbeam 卷的 CachePadded。
• 内存序的分类方法：crossbeam 卷的内存序一章。

文档与代码的出入

源码注释和文档是资料，以代码为准。本部分遇到的几处：

演进

只列 git log 可查的事实。

0.13.0（parking_lot_core 0.10.0）在本部分涉及的改动：去掉 eventual fairness（#533 中的 8cfdedb）、SpinWait 的步数从 1 开始（#540）、WordLock 解锁重试（#533 中的 fb08e42）、Apple 上的超时改为相对等待（#533 中的 c175220）、generic 后端不再忙等，汇总在 07 0.13 的变化。

本部分的实验

机器 M2 Max（8P + 4E），macOS，rustc 1.99.1。计时类在不开 deadlock_detection 的 crate 里跑，开始时 1 分钟与 5 分钟负载都低于 3，负载写在对应表格旁。