פרויקט Kerla מפתח קרנל תואם לינוקס בשפת Rust

פרויקט Kerla מפתח ליבת מערכת הפעלה הכתובה בשפת Rust. הליבה החדשה מתמקדת בתחילה במתן תאימות לגרעין הלינוקס ברמת ABI, מה שיאפשר קבצי הפעלה ללא שינוי שהידור עבור לינוקס לפעול בסביבה מבוססת Kerla. הקוד מופץ תחת רישיונות Apache 2.0 ו-MIT. הפרויקט מפותח על ידי המפתחת היפנית Seiya Nuta, הידועה ביצירת מערכת ההפעלה המיקרו-קרנל Resea, הכתובה בשפת C.

בשלב הפיתוח הנוכחי שלה, Kerla יכולה לפעול רק על מערכות x86_64 ומיישמת קריאות מערכת בסיסיות כמו כתיבה, stat, mmap, pipe and poll, תומכת באותות, צינורות ללא שם ומתגי הקשר. שיחות כגון fork, wait4 ו-execve מסופקות כדי לשלוט בתהליכים. יש תמיכה ב-tty ובפסאודו-טרמינלים (pty). מערכות הקבצים הנתמכות כעת הן initramfs (המשמשות לטעינת מערכת קבצי השורש), tmpfs ו-devfs. ניתנת ערימת רשת עם תמיכה בשקעי TCP ו-UDP, המיושמת על סמך ספריית smoltcp.

המפתח הכין סביבת אתחול הפועלת ב-QEMU או במכונה הוירטואלית Firecracker עם הדרייבר של virtio-net, אליו כבר ניתן להתחבר באמצעות SSH. musl משמש כספריית מערכת, ו-BusyBox משמש ככלי עזר למשתמש.

הוכנה מערכת בנייה מבוססת Docker המאפשרת לך ליצור אתחול initramfs משלך עם ליבת Kerla. בנפרד, מפתחים מעטפת תוכנת nsh הדומה לדג וערימת ה-GUI של Kazari המבוססת על פרוטוקול Wayland.

שימוש בשפת Rust בפרויקט מאפשר להפחית את מספר השגיאות בקוד על ידי שימוש בטכניקות תכנות בטוחות והגברת היעילות של זיהוי בעיות בעבודה עם זיכרון. Rust אוכפת את בטיחות הזיכרון בזמן ההידור באמצעות בדיקת הפניות, בעלות על אובייקט ומעקב אחר חיי אובייקט (סקופים), ועל ידי הערכת נכונות הגישה לזיכרון בזמן ריצה. בנוסף, Rust מספקת הגנה מפני הצפת מספרים שלמים, דורשת אתחול ערכי משתנים לפני השימוש, אוכפת את הרעיון של הפניות ומשתנים בלתי ניתנים לשינוי כברירת מחדל, מציעה הקלדה סטטית חזקה כדי למזער שגיאות לוגיות ומפשטת את הטיפול בערכי קלט בזכות התאמת דפוסים. .

לפיתוח של רכיבים ברמה נמוכה, כגון ליבת מערכת ההפעלה, Rust מספקת תמיכה במצביעים גולמיים, אריזת מבנה, תוספות מוטבעות של assembler והטמעה של קבצי assembler. כדי לעבוד מבלי להיות קשור לספרייה הסטנדרטית, קיימות חבילות ארגז נפרדות לביצוע פעולות עם מחרוזות, וקטורים ודגלי סיביות. יתרון נוסף הוא הכלים המובנים להערכת איכות הקוד (לינטר, מנתח חלודה) ויצירת בדיקות יחידה שניתן להפעיל לא רק על חומרה אמיתית, אלא גם ב-QEMU.

מקור: OpenNet.ru