Neue Version von Patches für den Linux-Kernel mit Unterstützung für die Programmiersprache Rust.

Miguel Ojeda, der Autor des Projekts Rust-for-Linux, hat den Entwicklern des Linux-Kernels die Veröffentlichung von v5-Komponenten zur Entwicklung von Gerätetreibern in Rust zur Prüfung vorgeschlagen. Dies ist die sechste Version der Patches, die auf der ersten Version basiert, die ohne Versionsnummer veröffentlicht wurde. Die Unterstützung von Rust wird als experimentell betrachtet, ist jedoch bereits im linux-next-Branch enthalten und ausreichend entwickelt, um mit der Erstellung von Abstraktionsschichten über die Kernel-Subsysteme sowie der Erstellung von Treibern und Modulen zu beginnen. Die Entwicklung wird von Google und der ISRG (Internet Security Research Group) finanziert, die das Projekt Let’s Encrypt ins Leben gerufen hat und die Förderung von HTTPS sowie die Entwicklung von Technologien zur Verbesserung der Sicherheit im Internet unterstützt.

Wir möchten daran erinnern, dass die vorgeschlagenen Änderungen die Möglichkeit bieten, Rust als zweite Sprache zur Entwicklung von Treibern und Modulen im Kernel zu verwenden. Die Rust-Unterstützung wird als Option präsentiert, die standardmäßig nicht aktiviert ist und nicht dazu führt, dass Rust zu den obligatorischen Build-Abhängigkeiten im Kernel hinzugefügt wird. Der Einsatz von Rust zur Treiberentwicklung ermöglicht es, mit minimalem Aufwand sichere und qualitativ hochwertige Treiber zu erstellen, die von Problemen wie dem Zugriff auf Speicherbereiche nach deren Freigabe, der Dereferenzierung von Nullzeigern und Pufferüberläufen befreit sind.

Die sichere Arbeit mit Speicher wird in Rust während der Kompilierung durch Überprüfung von Referenzen, Verfolgung des Eigentums an Objekten und Berücksichtigung der Lebensdauer von Objekten (Sichtbarkeitsbereich) sowie durch die Beurteilung der Korrektheit des Zugriffs auf den Speicher zur Laufzeit des Codes gewährleistet. Rust bietet auch Mittel zum Schutz vor ganzzahligen Überläufen, erfordert die zwingende Initialisierung von Variablen vor deren Verwendung, behandelt Fehler in der Standardbibliothek besser, wendet das Konzept der Immutabilität (unveränderlich) auf Referenzen und Variablen standardmäßig an und bietet eine starke statische Typisierung zur Minimierung logischer Fehler.

Im neuen Patch-Update wurden die Anmerkungen, die während der Diskussion der ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Version geäußert wurden, weiter bearbeitet. In der neuen Version:

• Das Toolkit wurde auf die Rust-Version 1.59.0 aktualisiert. Mit der neuen Rust-Version wurde auch die alloc-Bibliothek synchronisiert, die potenzielle Panic-Zustände bei Fehlern wie Speichermangel beseitigt. Die Nutzung von Assembler-Einfügungen („feature(global_asm)“) wurde stabilisiert.
• Die Unterstützung für die Erstellung von Host-Programmen in Rust, die während der Kernel-Kompilation verwendet werden, wurde hinzugefügt.
• Anstelle der Bereitstellung vorgefertigter Dateien mit Spezifikationen für Zielplattformen wird deren dynamische Generierung basierend auf der Kernel-Konfiguration sichergestellt.
• Ein Kernel-Parameter namens HAVE_RUST wurde hinzugefügt, der für Architekturen aktiviert wird, die Rust unterstützen.
• Abstraktionen zur Nutzung in Rust-Code für Hardware-Pseudorandom-Number-Generatoren wurden vorgeschlagen.
• Die Verwendung von Fehlermeldungen ohne den Präfix „Error::“ (z. B. „return Err(EINVAL)“) wurde erlaubt, um der Behandlung von Fehlercodes in C näherzukommen.
• Ein neuer Typ „CString“ für native C-Strings wurde hinzugefügt. Die Typen Formatter und Buffer wurden zusammengeführt.
• Die Typen Bool und LockInfo wurden hinzugefügt.
• Die Implementierung von Spinlocks wurde vereinfacht.

Quelle: opennet.ru