המהדורה השנייה של תיקונים עבור ליבת לינוקס עם תמיכה בשפת Rust

מיגל אוג'דה, מחבר פרויקט Rust-for-Linux, הציע גרסה מעודכנת של רכיבים לפיתוח מנהלי התקנים בשפת Rust לבחינת מפתחי ליבת לינוקס. תמיכת חלודה נחשבת ניסיונית, אך כבר סוכמה להכללה בענף ה-linux-next. הגרסה החדשה מבטלת את ההערות שהועלו במהלך הדיון בגרסה הראשונה של התיקונים. לינוס טורוואלדס כבר הצטרף לדיון והציע לשנות את ההיגיון לעיבוד כמה פעולות סיביות.

נזכיר כי השינויים המוצעים מאפשרים להשתמש ב- Rust כשפה שנייה לפיתוח מנהלי התקנים ומודולי ליבה. תמיכת Rust מוצגת כאפשרות שאינה מופעלת כברירת מחדל ואינה גורמת לכך ש- Rust נכלל כתלות בנייה נדרשת עבור הליבה. שימוש ב-Rust לפיתוח מנהלי התקנים יאפשר לך ליצור דרייברים בטוחים וטובים יותר במינימום מאמץ, ללא בעיות כגון גישה לזיכרון לאחר שחרור, הפניות מצביעות אפסיות וחריגות מאגר.

בטיחות זיכרון מסופקת ב-Rust בזמן הקומפילציה באמצעות בדיקת התייחסות, מעקב אחר בעלות על אובייקט ומשך חיי אובייקט (היקף), וכן באמצעות הערכה של נכונות הגישה לזיכרון במהלך ביצוע קוד. Rust מספקת גם הגנה מפני הצפת מספרים שלמים, דורשת אתחול חובה של ערכי משתנים לפני השימוש, מטפלת בשגיאות טוב יותר בספרייה הסטנדרטית, מיישמת את הרעיון של הפניות ומשתנים בלתי ניתנים לשינוי כברירת מחדל, מציעה הקלדה סטטית חזקה כדי למזער שגיאות לוגיות.

השינויים הבולטים ביותר בגרסה החדשה של התיקונים:

• קוד הקצאת הזיכרון משוחרר מיצירת מצב "פאניקה" פוטנציאלי כאשר מתרחשות שגיאות כמו אזל בזיכרון. גרסה של ספריית Rust alloc כלולה, אשר מעבדת מחדש את הקוד לטיפול בכשלים, אך המטרה הסופית היא להעביר את כל התכונות הדרושות לליבה למהדורה הראשית של alloc (השינויים כבר הוכנו והועברו לתקן ספריית חלודה).
• במקום בנייה לילית, כעת אתה יכול להשתמש במהדורות בטא ובמהדורות יציבות של מהדר rustc כדי להדר גרעין עם תמיכה ב- Rust. נכון לעכשיו, rustc 1.54-beta1 משמש כקומפיילר הפניות, אך לאחר שחרורו של גרסה 1.54 בסוף החודש, הוא ייתמך כמהדר הפניות.
• נוספה תמיכה בכתיבת מבחנים באמצעות התכונה הסטנדרטית "#[מבחן]" עבור Rust והיכולת להשתמש במבחנים לתיעוד מבחנים.
• נוספה תמיכה בארכיטקטורות ARM32 ו-RISCV בנוסף ל-x86_64 ו-ARM64 שנתמכו בעבר.
• יישומים משופרים של GCC Rust (GCC frontend עבור Rust) ו-rustc_codegen_gcc (Rustc backend עבור GCC), שעובר כעת את כל הבדיקות הבסיסיות.
• רמה חדשה של הפשטה מוצעת לשימוש בתוכנות Rust של מנגנוני ליבה הכתובים ב-C, כגון עצים אדומים-שחורים, אובייקטים שנספרו הפניות, יצירת מתאר קבצים, משימות, קבצים ווקטורי I/O.
• רכיבי פיתוח מנהלי התקנים שיפרו תמיכה במודול file_operations, מאקרו מודול!, רישום מאקרו ומנהלי התקנים ראשוניים (בדיקה והסרה).
• Binder תומך כעת בהעברת מתארי קבצים ובווי LSM.
• מוצעת דוגמה פונקציונלית יותר לדרייבר של Rust - bcm2835-rng עבור מחולל המספרים האקראיים החומרה של לוחות Raspberry Pi.

בנוסף, מוזכרים פרויקטים של חברות מסוימות הקשורות לשימוש ב- Rust בקרנל:

• מיקרוסופט הביעה עניין בהשתתפות בעבודה לשילוב תמיכת Rust בקרנל הלינוקס ומוכנה לספק הטמעות של מנהלי התקנים עבור Hyper-V on Rust בחודשים הקרובים.
• ARM פועלת לשיפור תמיכת חלודה עבור מערכות מבוססות ARM. פרויקט Rust כבר הציע שינויים שיהפכו מערכות ARM של 64 סיביות לפלטפורמת Tier 1.
• גוגל מספקת תמיכה ישירות לפרויקט Rust for Linux, מפתחת יישום חדש של מנגנון התקשורת הבין-תהליכים של Binder ב-Rust, ושוקלת את האפשרות לעבד דרייברים שונים ב-Rust. באמצעות ISRG (Internet Security Research Group), גוגל סיפקה מימון לעבודה לשילוב תמיכה ב-Rust בליבת הלינוקס.
• IBM הטמיעה תמיכת ליבה עבור Rust for systems PowerPC.
• מעבדת LSE (מעבדת מחקר מערכות) פיתחה דרייבר SPI ב-Rust.

מקור: OpenNet.ru