KernelScript 0.1.0

Представен KernelScript — експериментален език за програмиране за разработване на eBPF програми, потребителски зареждачи и разширения на Linux ядрото от единна кодова база. Проектът се развива Multikernel Technologies, компания, която популяризира архитектурата split-kernel / multikernel за Linux. За KernelScript разказа основателят на компанията Конг Уанг на Linux Foundation Open Source Summit; кодът на проекта е публикуван в GitHub под лиценз Apache 2.0.

eBPF (Разширен Berkeley Packet Filter) — това е технология, която позволява изпълнението на малки програми директно в ядрото на Linux, без да се засяга неговият код и без да се поставя под риск стабилността на системата. eBPF помага за решаване на множество задачи, от мониторинг на производителността до осигуряване на сигурност и мрежова оптимизация. Например, с помощта на eBPF може да се следят системни повиквания, мрежов трафик и други събития в реално време. Това позволява да се идентифицират тесни места в производителността и да се оптимизира системата (Хабр).

Идеята на KernelScript е да направи разработката на eBPF по-малко болезнена, отколкото при използването на комбинацията C + libbpf, и същевременно да не се ограничава само до трасировка, както bpftrace. Разработчиците описват езика като типобезопасен DSL, който обединява eBPF, разработка в потребителското пространство и kernelspace: от един изходен файл компилаторът трябва да генерира код за eBPF програми, част от userspace и интеграция с kernel модули чрез kfunc.

Обявените възможности на KernelScript:

• Компилиране за различни цели от един файл — функции с атрибути като @xdp, @tc, @helper и @kfunc автоматично принадлежат на нужната част: XDP/TC програма, помощна функция, функция на ядро или обикновен потребителски код.

• Автоматизация на tail calls — вместо ръчна настройка на program array и повиквания на bpf_tail_call() разработчиците предлагат да пишат обикновена функция, а генерирането на нискоуровневия eBPF код да бъде оставено на компилятора.

• Оптимизирана работа с dynptr и eBPF maps — езикът скрива част от ръчната работа с bpf_ringbuf_reserve_dynptr, bpf_dynptr_write и подобни API. eBPF картите могат да се използват като глобални променливи, достъпни за различни програми.

• Контрол на жизнения цикъл на програмите — eBPF програмите се представят като типизирани стойности, което, по замисъл на авторите, позволява на етапа на компилация да се предотвратят грешки като опити за извикване на attach() преди успешно load().

• Подкрепа за kfunc — KernelScript позволява обявяване на функции с атрибут @kfunc, които се изпълняват в ядрото и могат да бъдат извиквани от eBPF програми; за тях е обещана автоматична генерация на kernel module и BTF регистрации.

• Поддръжка на основни типове eBPF програми — в README са показани примери за XDP, TC, probe програми и perf_event, включително работа с хардуерни броячи за производителност.

Авторите подчертават, че KernelScript не е заместител на ядрото на Linux или нов eBPF runtime. Това по-скоро е компилатор и език от високо ниво, който трябва да генерира познати нискоуровневи компоненти: eBPF код, потребителски зареждачи, Makefile и, при необходимост, kernel module.

В момента проектът трябва да бъде възприеман като ранен експеримент. В репозитория е посочено, че KernelScript е в етап бета, синтаксисът и API могат да се променят без да се запази обратно съвместимостта, а използването му в производствени среди все още не се препоръчва.

Източник: linux.org.ru