Teise versiooni patšod Linuxi kerneli jaoks Rusti keele toetusega

Miguel Ojeda, Rust-for-Linux projekti autor, on pakkunud Linuxi kerneli arendajatele kaalumiseks uuendatud versiooni seadmejuhtide arendamiseks mõeldud komponentidest Rusti keeles. Rusti toimetamine on eksperimenteeriv, kuid on juba nõusolekud tehtud selle kaasamiseks linux-next haru. Uues versioonis on kõrvaldatud esimeses versioonis patšode arutamisel esitatud märkused. Linus Torvalds on juba liitunud aruteluga ja tegi ettepaneku muuta mõningate bititegevuste töötlemise loogikat.

Tuletame meelde, et ettepanekud muudatused võimaldavad kasutada Rusti teise keele kui draiverite ja tuuma moodulite arendamiseks. Rusti toetus on esitatud valikuna, mis pole vaikimisi aktiveeritud ja ei too kaasa Rusti lisamist tuuma kohustuslikesse koostamise sõltuvustesse. Rusti kasutamine draiverite arendamiseks võimaldab minimaalse vaevaga luua turvalisi ja kvaliteetseid draivereid, vabanedes sellistest probleemidest nagu mäluprobleemide juurde pääsemine pärast nende vabastamist, nullviidete de-referentsimine ja mälupuhvri piiride ületamine.

Rust tagab mäluga ohutu töö kompileerimise ajal viidete kontrollimise, objektide omandi jälgimise ja objektide eluea (nähtavuse) arvestamise kaudu ning hindab koodi käivitamise ajal mälule juurdepääsu õigust. Rust pakub ka vahendeid täisarvude ületäitumise kaitsmiseks, nõuab muutuja väärtuste kohustuslikku algväärtustamist enne kasutamist, käsitleb vigu paremini standardraamatukogus, rakendab muutujaid ja viiteid vaikimisi muutumatuks (immutable) ning pakub tugevat staatilist tüübi määramist loogiliste vigade vähendamiseks.

Uue versiooni patšode kõige märgatavamad muudatused:

• Mälu jaotamise kood on vabanenud võimalikest 'panic' olekutest vigade korral, nagu näiteks mälu puudumine. Nüüdseks on lisatud versioon Rusti kirjastoist alloc, milles on ümber kirjutatud rikete käsitlemise kood, kuid lõppeesmärk on tuua põhiversioonisse alloc kõik tuumale vajalikud võimalused (muudatused on juba ette valmistatud ja saadetud Rusti standardse kirjasto koostisesse).
• Öökompileerimise asemel Rusti toe jaoks tuumade kokkupanemiseks saab nüüd kasutada betaversioone ja stabiilseid rustc kompilaatori väljalaskmisi. Praegu kasutatakse viite kompilaatorina rustc 1.54-beta1, kuid pärast versiooni 1.54 väljalaskmist kuus, jääb see viite kompilaatoriks.
• Lisatud on tugi testide kirjutamiseks Rustis tavalise attribuudiga "#[test]" ja võimalus kasutada doctests testide dokumenteerimiseks.
• Lisatud on ARM32 ja RISCV arhitektuuride tugi, lisaks varasemalt toetatud x86_64 ja ARM64-le.
• GCC Rust (GCC front-end Rusti jaoks) ja rustc_codegen_gcc (rustc back-end GCC jaoks) teostusi on parendatud, nüüd läbitakse kõik põhitestid.
• Pakkutakse uus abstraktsioonitasand, mida saab kasutada Rusti keeles kirjutatud programmides, et kasutada C keeles kirjutatud südamikemehhanisme, nagu punane-must puu, viidatud objektid, faili deskriptorite loomine, ülesanded, failid ja sisendi/väljundi vektorid.
• Juhtide arendamiseks mõeldud komponentides on parendatud mooduli "file_operations" tuge, makro "module!", makrode registreerimine ja algsed juhid (probe ja remove).
• Binderis on rakendatud failides deskriptorite ja LSM hookide edastamise tugi.
• Pakutud on funktsionaalsem Rusti draiveri näide - bcm2835-rng Raspberry Pi plaatide riistvaralise juhuslike arvude generaatori jaoks.

Lisaks mainitakse mõnede ettevõtete projekte, mis on seotud Rusti kasutamisega tuumas:

• Ettevõte Microsoft on väljendanud huvi osaleda Rusti toe integreerimise töös Linuxi tuumas ning on valmis lähiajal esitama Rusti Hyper-V draiverite teostuse.
• Ettevõte ARM töötab Rusti toe täiustamise kallal ARM arhitektuuri protsessoritel. Rust projekti jaoks on juba esitatud muudatused, mis tõstavad 64-bitised ARM süsteemid esmaklassiliste toe platvormide (Tier-1) hulka.
• Ettevõte Google toetab otse Rust for Linux projekti, arendab uut Binder'i protsessidevahelise suhtluse mehhanismi teostust Rustis ning kaalub erinevate draiverite ümberkirjutamist Rustis. Google on ISRG (Internet Security Research Group) kaudu rahastanud tööde tegemist Rusti toe integreerimiseks Linuxi tuumas.
• Ettevõte IBM on rakendanud Rusti toe Linuxi tuumas PowerPC süsteemidele.
• LSE (Systems Research Laboratory) on välja arendanud SPI-draiveri Rustis.

Allikas: opennet.ru