KernelScript 0.1.0

Esitletud KernelScript — eksperimenteeritud programmeerimiskeel eBPF-programmide, kasutajaliidese laadijate ja Linuxi tuuma laienduste arendamiseks ühes koodibaasis. Projekt arendab Multikernel Technologies, ettevõte, mis tutvustab split-kernel / multikernel arhitektuuri Linuxile. KernelScript'i tutvustas ettevõtte asutaja Cong Wang Linux Foundationi avatud lähtekoodi tippkohtumisel; projekti kood on avaldatud GitHubis litsentsi alusel Apache 2.0.

eBPF (Extended Berkeley Packet Filter) on tehnoloogia, mis võimaldab käivitada väikeseid programme otse Linuxi tuumas, puutumatuks muudetud koodi ja ohustamata süsteemi stabiilsust. eBPF aitab lahendada mitmeid ülesandeid, alates jõudluse jälgimisest kuni turvalisuse ja võrgu optimeerimiseni. Näiteks eBPF abil saab jälgida süsteemikõnesid, võrgu liiklust ja muid sündmusi reaalajas. See võimaldab leida jõudluse kitsaskohti ja optimeerida süsteemi (Habr).

KernelScript'i idee on teha eBPF arendamine vähem vaevarikka, kui kasutada C + libbpf kombinatsiooni, ning mitte piirduda ainult jälgimisega nagu bpftrace. Arendajad kirjeldavad keelt kui tüübisohked DSL, mis ühendab eBPF, kasutajaliidese ja kernelspace arendust: ühest allikafailist peab kompilaator genereerima koodi eBPF-programmide, userspace osa ja integreerimise jaoks kernel moodulitega kfunc kaudu.

KernelScript'i välja kuulutatud võimed:

• Mitme sihiga kompileerimine ühest failist — funktsioonid, mille atribuudid näevad välja nagu @xdp, @tc, @helper ja @kfunc, suunatakse automaatselt õigesse ossa: XDP/TC programmile, helper-funktsioonile, kernel-funktsioonile või tavaliseks userspace koodiks.

• Tagaautomaatika tail calls — selle asemel, et käsitsi seadistada program array ja kutsuda bpf_tail_call(), pakuvad arendajad kirjutada tavalisi funktsioonikõnesid, jättes madala taseme eBPF koodi genereerimise kompilaatori ülesandeks.

• Lihtsustatud töö dynptr ja eBPF kaardiga — keel varjab osa käsitsi tööst bpf_ringbuf_reserve_dynptr, bpf_dynptr_write ja sarnaste API-dega. eBPF kaarte saab kasutada globaalsetena, millele erinevad programmid pääsevad juurde.

• Programmide elutsükli kontroll — eBPF-programmid on esitatud kui tüübitud väärtused, mis, autorite kavatsuse kohaselt, peaksid kompilatsiooni etapis ennetama vigu, nagu katse sooritada attach() enne edukat load().

• Kfunci tugi — KernelScript võimaldab deklareerida funktsioone @kfunc atribuudi abil, mis käivad tuumaruumi ja mida saab kutsuda eBPF programmidega; nende jaoks lubatakse automaatne kernel mooduli ja BTF registrite genereerimine.

• Peamiste eBPF programmide tüüpide toimetamine — README-s on näidatud näiteid XDP, TC, probe-programmide ja perf_event jaoks, sealhulgas töötlus seadme jõudluse arvestitega.

Autorid rõhutavad eraldi, et KernelScript ei asenda Linuxi kernelit ega ole uus eBPF runtime. See on pigem kompilaator ja tippkeel, mis peaks genereerima tuttavaid madala taseme komponente: eBPF koodi, kasutusruumi laadijaid, Makefile'i ning vajadusel kernel mooduli.

Praegu on projekti mõistmine varases katsefaasis. Repos on selgelt märgitud, et KernelScript on beta, süntaks ja API võivad muutuda ilma tagasitoe säilitamiseta, ning selle kasutamine tootmises ei ole praegu soovitatav.

Allikas: linux.org.ru