"Rust არის სისტემის პროგრამირების მომავალი, C არის ახალი ასამბლეერი" - Intel-ის ერთ-ერთი წამყვანი ინჟინრის გამოსვლა.

ბოლო ღია წყაროს ტექნოლოგიების სამიტზე (OSTS) ჯოშ ტრიპლეტიIntel-ის უფროსმა ინჟინერმა თქვა, რომ მისი კომპანია დაინტერესებულია, რომ Rust მიაღწიოს „პარიტეტს“ C ენასთან, რომელიც ჯერ კიდევ დომინირებს სისტემებსა და დაბალი დონის განვითარებაში უახლოეს მომავალში. თავის გამოსვლაში სათაურით "Intel and Rust: The Future of Systems Programming", მან ასევე ისაუბრა სისტემური პროგრამირების ისტორიაზე, როგორ გახდა C სისტემის ნაგულისხმევი პროგრამირების ენა, რა თვისებები ანიჭებს Rust-ს უპირატესობას C-სთან შედარებით და როგორ შეუძლია მას მთლიანად. ჩაანაცვლეთ C პროგრამირების ამ სფეროში.

სისტემური პროგრამირება არის პროგრამული უზრუნველყოფის შემუშავება და მართვა, რომელიც ემსახურება როგორც პლატფორმას აპლიკაციების შესაქმნელად, რაც უზრუნველყოფს ამ უკანასკნელთა ურთიერთქმედებას პროცესორთან, RAM-თან, შემავალ/გამომავალ მოწყობილობებთან და ქსელურ აღჭურვილობასთან. სისტემური პროგრამული უზრუნველყოფა ქმნის სპეციალურ აბსტრაქციას ინტერფეისების სახით, რომელიც ეხმარება შექმნას აპლიკაციური პროგრამული უზრუნველყოფა, დეტალებში ჩაღრმავების გარეშე, თუ როგორ მუშაობს თავად აპარატურა.

თავად ტრიპლეტი განსაზღვრავს სისტემების პროგრამირებას, როგორც "ყველაფერს, რაც არ არის აპლიკაცია". მასში შედის ისეთი რამ, როგორიცაა BIOS, firmware, ჩამტვირთველები და ოპერაციული სისტემის ბირთვები, სხვადასხვა ტიპის ჩაშენებული დაბალი დონის კოდი და ვირტუალური მანქანების დანერგვა. საინტერესოა, რომ ტრიპლეტი თვლის, რომ ვებ ბრაუზერი ასევე არის სისტემური პროგრამული უზრუნველყოფა, რადგან ბრაუზერი დიდი ხნის წინ გახდა უფრო მეტი, ვიდრე "უბრალოდ პროგრამა", გახდა დამოუკიდებელი "პლატფორმა ვებსაიტებისა და ვებ აპლიკაციებისთვის".

წარსულში, სისტემური პროგრამების უმეტესობა, მათ შორის BIOS, ჩამტვირთველები და firmware, იწერებოდა ასამბლეის ენაზე. 1960-იან წლებში დაიწყო ექსპერიმენტები მაღალი დონის ენებისთვის ტექნიკის მხარდაჭერის უზრუნველსაყოფად, რამაც გამოიწვია ისეთი ენების შექმნა, როგორიცაა PL/S, BLISS, BCPL და ALGOL 68.

შემდეგ, 1970-იან წლებში, დენის რიჩიმ შექმნა C პროგრამირების ენა Unix ოპერაციული სისტემისთვის. შექმნილი B პროგრამირების ენაზე, რომელსაც აკრეფის მხარდაჭერაც კი არ ჰქონდა, C იყო სავსე ძლიერი მაღალი დონის ფუნქციებით, რომლებიც საუკეთესოდ შეეფერებოდა ოპერაციული სისტემების და დრაივერების ჩაწერას. UNIX-ის რამდენიმე კომპონენტი, მათ შორის მისი ბირთვი, საბოლოოდ გადაიწერა C-ზე. შემდგომში, მრავალი სხვა სისტემის პროგრამა, მათ შორის Oracle მონაცემთა ბაზა, Windows-ის წყაროს კოდის დიდი ნაწილი და Linux ოპერაციული სისტემა, ასევე დაიწერა C-ზე.

C-მ ამ მიმართულებით უდიდესი მხარდაჭერა მიიღო. მაგრამ კონკრეტულად რამ აიძულა დეველოპერები გადასულიყვნენ მასზე? ტრიპლეტი თვლის, რომ იმისათვის, რომ დეველოპერებს მოტივაცია გაუწიონ გადაერთონ ერთი პროგრამირების ენიდან მეორეზე, ამ უკანასკნელმა ჯერ უნდა უზრუნველყოს ახალი ფუნქციები ძველი ფუნქციების დაკარგვის გარეშე.

პირველ რიგში, ენამ უნდა შესთავაზოს „გონივრული შთამბეჭდავი“ ახალი ფუნქციები. ”ის ვერ იქნებოდა უკეთესი. მნიშვნელოვნად უკეთესი უნდა იყოს იმ ძალისხმევისა და საინჟინრო დროის გასამართლებლად, რომელიც საჭიროა გადასვლისთვის“, - განმარტავს ის. ასამბლეის ენასთან შედარებით, C-ს ბევრი რამ შესთავაზა. იგი მხარს უჭერდა გარკვეულწილად უსაფრთხო ქცევას, უზრუნველყოფდა უკეთეს პორტაბელურობას და შესრულებას მაღალი დონის კონსტრუქციებით და წარმოქმნიდა ბევრად უფრო წასაკითხ კოდს მთლიანობაში.

მეორეც, ენამ უნდა უზრუნველყოს ძველი ფუნქციების მხარდაჭერა, რაც ნიშნავს, რომ C-ზე გადასვლის ისტორიაში დეველოპერები უნდა დარწმუნდნენ, რომ ის არანაკლებ ფუნქციონალური იყო, ვიდრე ასამბლეის ენა. ტრიპლეტი განმარტავს: „ახალი ენა არ შეიძლება იყოს უკეთესი, ის ასევე უნდა იყოს კარგი“. გარდა იმისა, რომ იყო უფრო სწრაფი და მხარს უჭერდა ნებისმიერი ტიპის მონაცემთა ტიპს, რომლის გამოყენებაც ასამბლეის ენას შეეძლო, C-ს ასევე ჰქონდა ის, რასაც ტრიპლეტმა უწოდა "გაქცევის ლუქი" - კერძოდ, მას მხარს უჭერდა ასამბლეის ენის კოდის ჩასმას საკუთარ თავში.

ტრიპლეტი თვლის, რომ C ახლა ხდება ის, რაც ასამბლეის ენა იყო მრავალი წლის წინ. "C არის ახალი ასამბლეერი", - აცხადებს ის. ახლა დეველოპერები ეძებენ ახალ, მაღალი დონის ენას, რომელიც არა მხოლოდ გადაჭრის C-ში დაგროვილ პრობლემებს, რომელთა გამოსწორებაც შეუძლებელია, არამედ გთავაზობთ საინტერესო ახალ ფუნქციებს. ასეთი ენა საკმარისად დამაჯერებელი უნდა იყოს, რათა დეველოპერებმა გადავიდნენ მასზე, უნდა იყოს უსაფრთხო, უზრუნველყოს მეხსიერების ავტომატური მართვა და მრავალი სხვა.

„ნებისმიერი ენა, რომელსაც სურს იყოს C-ზე უკეთესი, უნდა შესთავაზოს ბევრად მეტი, ვიდრე უბრალოდ ბუფერული გადინების დაცვა, თუ მას ნამდვილად სურს იყოს მყარი ალტერნატივა. დეველოპერებს აინტერესებთ გამოყენებადობა და შესრულება, წერენ კოდს, რომელიც ახსნილია და უფრო მეტ სამუშაოს ასრულებს ნაკლებ ხაზში. უსაფრთხოების საკითხებიც უნდა მოგვარდეს. გამოყენების სიმარტივე და შესრულება ხელჩართულია. რაც უფრო ნაკლები კოდი უნდა დაწეროთ რაღაცის მისაღწევად, მით ნაკლები შესაძლებლობა გექნებათ დაუშვათ რაიმე შეცდომა, უსაფრთხოებასთან დაკავშირებული თუ არა“, განმარტავს ტრიპლეტი.

Rust-ისა და C-ის შედარება

ჯერ კიდევ 2006 წელს, გრეიდონ ჰოარმა, Mozilla-ს თანამშრომელმა, დაიწყო Rust-ის წერა, როგორც პირადი პროექტი. და 2009 წელს Mozilla-მ დაიწყო Rust-ის განვითარების სპონსორი საკუთარი საჭიროებისთვის და ასევე გააფართოვა გუნდი ენის შემდგომი განვითარებისთვის.

ერთ-ერთი მიზეზი, რის გამოც Mozilla დაინტერესდა ახალი ენით, არის ის, რომ Firefox იყო დაწერილი C++ კოდის 4 მილიონზე მეტ სტრიქონში და ჰქონდა საკმაოდ კრიტიკული დაუცველობა. Rust აშენდა უსაფრთხოებისა და კონკურენტულობის გათვალისწინებით, რაც მას იდეალურ არჩევანს აქცევს Firefox-ის მრავალი კომპონენტის გადასაწერად, როგორც Quantum პროექტის ნაწილი, ბრაუზერის არქიტექტურის სრულად გადამუშავებისთვის. Mozilla ასევე იყენებს Rust-ს, რათა განავითაროს Servo, HTML რენდერინგის ძრავა, რომელიც საბოლოოდ ჩაანაცვლებს Firefox-ის რენდერის მიმდინარე ძრავას. ბევრმა სხვა კომპანიამ დაიწყო Rust-ის გამოყენება მათი პროექტებისთვის, მათ შორის Microsoft, Google, Facebook, Amazon, Dropbox, Fastly, Chef, Baidu და მრავალი სხვა.

Rust წყვეტს C ენის ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან პრობლემას, ის გთავაზობთ მეხსიერების ავტომატურ მართვას, ასე რომ დეველოპერებს არ მოუწევთ მისი ხელით გამოყოფა და შემდეგ გათავისუფლება აპლიკაციის ყველა ობიექტისთვის. რა განასხვავებს Rust-ს სხვა თანამედროვე ენებისგან, არის ის, რომ მას არ აქვს ნაგვის შემგროვებელი, რომელიც ავტომატურად აშორებს გამოუყენებელ ობიექტებს მეხსიერებიდან, და არც აქვს გაშვების გარემო, რომელიც საჭიროა მისი მუშაობისთვის, როგორიცაა Java Runtime Environment Java-სთვის. ამის ნაცვლად, რუსტს აქვს საკუთრების, სესხის აღების, მითითებებისა და სიცოცხლის ხანგრძლივობა. „რუსტს აქვს ობიექტზე ზარების გამოცხადების სისტემა, რომელიც მიუთითებს, იყენებს თუ არა მასსესხება. თუ თქვენ უბრალოდ სესხულობთ ობიექტს, შემდგენელი თვალყურს ადევნებს ამას და დარწმუნდება, რომ ორიგინალი ადგილზე დარჩება მანამ, სანამ მას მიმართავთ. Rust ასევე უზრუნველყოფს ობიექტის ამოღებას მეხსიერებიდან, როგორც კი მისი გამოყენება დასრულდება, კოდში შესაბამისი გამოძახების ჩასმა დამატებითი დროის გარეშე,” - ამბობს ტრიპლეტი.

მშობლიური გაშვების არარსებობა ასევე შეიძლება ჩაითვალოს Rust-ის დადებით თვისებად. ტრიპლეტი თვლის, რომ ენები, რომლებზეც ის მუშაობს, რთული გამოსაყენებელია, როგორც სისტემების პროგრამირების ინსტრუმენტები. როგორც ის განმარტავს: "თქვენ უნდა მოაწყოთ ამ გაშვების დრო, სანამ რაიმე კოდის გამოძახებას შეძლებთ, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ეს გაშვების დრო ფუნქციების გამოსაძახებლად და თავად გაშვების დრომ შეიძლება გაუშვას დამატებითი კოდი თქვენს უკან მოულოდნელ დროს."

Rust ასევე ცდილობს უზრუნველყოს უსაფრთხო პარალელური პროგრამირება. იგივე ფუნქციები, რაც მას მეხსიერების უსაფრთხოებას ხდის, თვალყურს ადევნებს ისეთ რამეებს, როგორიცაა, თუ რომელ ძაფს ეკუთვნის რომელ ობიექტს და რომელი ობიექტების გადატანა შესაძლებელია ძაფებს შორის და რომელს სჭირდება ჩაკეტვა.

ყველა ეს ფუნქცია Rust-ს საკმარისად მიმზიდველს ხდის დეველოპერებისთვის, რომ აირჩიონ ის, როგორც ახალი ინსტრუმენტი სისტემების პროგრამირებისთვის. თუმცა, პარალელური გამოთვლის თვალსაზრისით, Rust ჯერ კიდევ ოდნავ ჩამორჩება C.

ტრიპლეტი აპირებს შექმნას სპეციალური სამუშაო ჯგუფი, რომელიც ფოკუსირებული იქნება Rust-ში საჭირო ფუნქციების დანერგვაზე, რათა მან სრულად გაათანაბროს, გადააჭარბოს და ჩაანაცვლოს C სისტემური პროგრამირების სფეროში. IN თემა Reddit-ზესიტყვით გამოსვლისადმი მიძღვნილი მან თქვა, რომ „FFI/C Parity ჯგუფი შექმნის პროცესშია და ჯერ არ დაუწყია მუშაობა“, ამ დროისთვის ის მზადაა უპასუხოს ნებისმიერ შეკითხვას და მომავალში აუცილებლად გამოაქვეყნებს უახლოეს გეგმებს. რუსტის განვითარებისთვის, როგორც მისი ინიციატივის ნაწილი ყველა დაინტერესებული მხარისთვის.

შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ FFI/C Parity ჯგუფი უპირველეს ყოვლისა ყურადღებას გაამახვილებს Rust-ში მრავალძაფიანი მხარდაჭერის გაუმჯობესებაზე, BFLOAT16-ის მხარდაჭერის შემოღებაზე, მცურავი წერტილის ფორმატში, რომელიც გამოჩნდა ახალ Intel Xeon Scalable პროცესორებში, ასევე სტაბილიზაციის ასამბლეაზე. კოდის ჩასმა.

წყარო: 3dnews.ru