Linux-ის ბირთვის პატჩების მეექვსე ვერსია Rust ენის მხარდაჭერით

მიგელ ოჯედამ, Rust-for-Linux-ის პროექტის ავტორმა, შესთავაზა v6 კომპონენტების გამოშვება მოწყობილობების დრაივერების განვითარებისთვის Rust ენაზე Linux-ის ბირთვის დეველოპერების განსახილველად. ეს არის პატჩების მეშვიდე გამოცემა, პირველი ვერსიის გათვალისწინებით, გამოქვეყნებული ვერსიის ნომრის გარეშე. Rust მხარდაჭერა განიხილება ექსპერიმენტულად, მაგრამ უკვე შედის linux-next ფილიალში და საკმარისად არის განვითარებული იმისათვის, რომ დაიწყოს მუშაობა ბირთვის ქვესისტემებზე აბსტრაქციის ფენების შექმნაზე, ასევე დრაივერებისა და მოდულების ჩაწერაზე. განვითარებას აფინანსებს Google და ISRG (ინტერნეტ უსაფრთხოების კვლევის ჯგუფი), რომელიც არის Let's Encrypt პროექტის დამფუძნებელი და ხელს უწყობს HTTPS-ს და ტექნოლოგიების განვითარებას ინტერნეტის უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად.

ახალ ვერსიაში:

• ინსტრუმენტთა ნაკრები და ალოკ ბიბლიოთეკის ვარიანტი, რომელიც გათავისუფლდა "პანიკური" მდგომარეობის შესაძლო წარმოქმნისგან, როდესაც მოხდა შეცდომები, განახლდა Rust 1.60-ის გამოშვებამდე, რომელიც სტაბილიზებს "maybe_uninit_extra" რეჟიმის მხარდაჭერას, რომელიც გამოიყენება ბირთვის პატჩებში.
• დაემატა ტესტების გაშვების შესაძლებლობა დოკუმენტაციიდან (ტესტები, რომლებიც ასევე გამოიყენება როგორც მაგალითები დოკუმენტაციაში), ბირთვის API-ზე მიბმული ტესტების კომპილაციის დროში გარდაქმნის KUnit ტესტებად, რომლებიც შესრულებულია ბირთვის ჩატვირთვის დროს.
• მიღებულია მოთხოვნები, რომ ტესტებმა არ უნდა გამოიწვიოს Clippy linter გაფრთხილება, ისევე როგორც Rust kernel კოდი.
• შემოთავაზებულია "net" მოდულის საწყისი დანერგვა ქსელის ფუნქციებით. Rust კოდს აქვს წვდომა ბირთვის ქსელის სტრუქტურებზე, როგორიცაა Namespace (დაფუძნებული struct net ბირთვის სტრუქტურაზე), SkBuff (struct sk_buff), TcpListener, TcpStream (struct socket), Ipv4Addr (struct in_addr), SocketAddrV4 (struct_in sockadds) და მათი IPV6. .
• არსებობს საწყისი მხარდაჭერა ასინქრონული პროგრამირების ტექნიკისთვის (async), განხორციელებული kasync მოდულის სახით. მაგალითად, შეგიძლიათ დაწეროთ ასინქრონული კოდი TCP სოკეტების მანიპულირებისთვის: async fn echo_server(stream: TcpStream) -> Result { let mut buf = [0u8; 1024]; loop { let n = stream.read(&mut buf).მოელოდე?; თუ n == 0 { return Ok(()); } stream.write_all(&buf[..n]).მოელოდე?; }}
• დამატებულია net::filter მოდული ქსელის პაკეტის ფილტრებით მანიპულირებისთვის. დამატებულია rust_netfilter.rs მაგალითი ფილტრის განხორციელებით Rust ენაზე.
• დამატებულია მარტივი mutex smutex::Mutex-ის იმპლემენტაცია, რომელიც არ საჭიროებს დამაგრებას.
• დამატებულია NoWaitLock, რომელიც არასოდეს ელოდება დაბლოკვას და თუ ის დაკავებულია სხვა ძაფით, იწვევს შეცდომის მოხსენებას ბლოკირების მიღების მცდელობისას აბონენტის შეჩერების ნაცვლად.
• დამატებულია RawSpinLock, იდენტიფიცირებული raw_spinlock_t-ით ბირთვში, რათა გამოიყენოს ის სექციები, რომლებიც არ შეიძლება იყოს უმოქმედო.
• დამატებულია ARef ტიპი ობიექტზე მითითებისთვის, რომელზედაც გამოიყენება მითითების დათვლის მექანიზმი (ყოველთვის ხელახლა დათვლილი).
• rustc_codegen_gcc backend-მა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ libgccjit ბიბლიოთეკა GCC პროექტიდან, როგორც კოდის გენერატორი rustc-ში, რათა rustc-ს უზრუნველყოთ GCC-ში არსებული არქიტექტურებისა და ოპტიმიზაციის მხარდაჭერა, დანერგილი აქვს rustc შემდგენელის ჩატვირთვის შესაძლებლობა. შემდგენელის პოპულარიზაცია ნიშნავს GCC-ზე დაფუძნებული კოდის გენერატორის გამოყენების შესაძლებლობას rustc-ში თავად rustc შემდგენელის შესაქმნელად. გარდა ამისა, GCC 12.1-ის ბოლო გამოშვება მოიცავს libgccjit-ის შესწორებებს, რომლებიც აუცილებელია rustc_codegen_gcc-ის სწორად მუშაობისთვის. მზადება მიმდინარეობს rustc_codegen_gcc-ის დაყენების შესაძლებლობის უზრუნველსაყოფად rustup უტილიტის გამოყენებით.
• აღინიშნება პროგრესი GCC-ის წინა ნაწილის gccrs-ის განვითარებაში Rust ენის შემდგენელის დანერგვით GCC-ზე დაფუძნებული. ამჟამად ორი სრულ განაკვეთზე დეველოპერი მუშაობს gccrs-ზე.

შეგახსენებთ, რომ შემოთავაზებული ცვლილებები შესაძლებელს ხდის Rust-ის გამოყენებას, როგორც მეორე ენას დრაივერებისა და ბირთვის მოდულების შემუშავებისთვის. Rust-ის მხარდაჭერა წარმოდგენილია როგორც ვარიანტი, რომელიც არ არის ჩართული ნაგულისხმევად და არ იწვევს Rust-ის ჩართვას, როგორც ბირთვის საჭირო build დამოკიდებულებას. Rust-ის გამოყენება დრაივერის განვითარებისთვის საშუალებას მოგცემთ შექმნათ უფრო უსაფრთხო და უკეთესი დრაივერები მინიმალური ძალისხმევით, ისეთი პრობლემებისგან, როგორიცაა მეხსიერებაზე წვდომა გათავისუფლების შემდეგ, ნულოვანი მაჩვენებლის გაუქმება და ბუფერის გადაჭარბება.

მეხსიერების უსაფრთხოება უზრუნველყოფილია Rust-ში კომპილაციის დროს, მითითების შემოწმების, ობიექტის საკუთრების და ობიექტის სიცოცხლის ხანგრძლივობის (ფარგლების) თვალყურის დევნების გზით, ასევე კოდის შესრულებისას მეხსიერების წვდომის სისწორის შეფასებით. Rust ასევე უზრუნველყოფს დაცვას მთელი რიცხვების გადადინებისგან, მოითხოვს ცვლადის მნიშვნელობების სავალდებულო ინიციალიზაციას გამოყენებამდე, უკეთ ამუშავებს შეცდომებს სტანდარტულ ბიბლიოთეკაში, იყენებს უცვლელი მითითებებისა და ცვლადების კონცეფციას ნაგულისხმევად, გთავაზობთ ძლიერ სტატიკურ აკრეფას ლოგიკური შეცდომების შესამცირებლად.

წყარო: opennet.ru