Предложение за обсъждане на въпроса за добавяне на инструменти за разработка на Rust към ядрото на Linux

Ник Дезание (Ник Десолниърс), който работи в Google, за да предоставя Подкрепа изграждане на ядрото на Linux с помощта на компилатора Clang и също помагайки коригиране на грешки в компилатора Rust, Той предложи проведе на конференция Конференция на водопроводчиците на Linux 2020 г сесия за обсъждане на възможността за разработване на компоненти на ядрото в Rust. Ник организира микроконференция, посветена на LLVM, и вярва, че би било хубаво да се обсъдят техническите аспекти на възможната интеграция на поддръжката на Rust в ядрото (той вече е подготвил работещ прототип за KBuild) и да се разбере дали такава поддръжка трябва изобщо да се добавят и какви ограничения върху използването на Rust трябва да се приемат.

Нека си припомним, че в скорошна дискусия на Open Source Summit и Embedded Linux конференцията Линус Торвалдс не го изключи появата на обвързвания за разработването на неосновни подсистеми на ядрото (например драйвери) на езици като Rust. Възможността да разработваме драйвери в Rust би ни позволила да създаваме по-безопасни и по-добри драйвери с минимални усилия, без проблеми като достъп до паметта след освобождаване, дереференции на нулев указател и препълване на буфер. Вече има няколко проекта на трети страни за прилагане на тази функция:

• Разработчици от компанията „Риба в бъчва“ подготвени набор от инструменти за писане на зареждаеми модули за ядрото на Linux на езика Rust, използвайки набор от абстрактни слоеве върху интерфейсите и структурите на ядрото за повишаване на сигурността. Слоевете се генерират автоматично въз основа на съществуващите заглавни файлове на ядрото с помощта на помощната програма bindgen. Clang се използва за изграждане на слоеве. В допълнение към междинните слоеве, сглобените модули използват пакета staticlib.
• Изследователи от китайския университет в Хонконг развиват се проект за разработване на драйвери за вградени системи и устройства за Интернет на нещата в Rust, който също използва bindgen за генериране на слоеве въз основа на заглавни файлове на ядрото. Рамката ви позволява да подобрите сигурността на драйверите, без да правите промени в ядрото - вместо да създавате допълнителни нива на изолация за драйверите в ядрото, се предлага да блокирате проблемите на етапа на компилация, като използвате по-сигурния език Rust. Предполага се, че подобен подход може да бъде търсен от производителите на оборудване, разработващи собствени драйвери набързо, без да извършват подходящ одит.
• Разработчици на рамка C2Rust за излъчване на C код към Rust, поведение експерименти за конвертиране на модули на ядрото с минимални ръчни редакции. Един от отбелязаните проблеми е използването в много части на ядрото на код, който използва GCC разширения, които все още не се поддържат в C2Rust. За да разреши този проблем, C2Rust планира да добави поддръжка за GCC атрибути inline, cold, alias, used и section, както и да разшири възможностите на вградения асемблер и да разреши проблеми със структури, които са едновременно подравнени и опаковани (например xregs_state) . Значителни проблеми, които изискват ръчна работа, включват невъзможността за превод на нетривиални C макроси в Rust макроси и необходимостта от предефиниране на типовете, тъй като C2Rust превежда C типовете в дефиниции в пакета libc, но този пакет не може да се използва в модули на ядрото.

Източник: opennet.ru