Linux-ის ბირთვის პატჩების მეორე გამოცემა Rust ენის მხარდაჭერით

მიგელ ოჯედამ, Rust-for-Linux-ის პროექტის ავტორმა, შესთავაზა კომპონენტების განახლებული ვერსია Rust ენაზე მოწყობილობის დრაივერების შესაქმნელად, Linux-ის ბირთვის დეველოპერების განსახილველად. Rust მხარდაჭერა ითვლება ექსპერიმენტულად, მაგრამ უკვე შეთანხმებულია ლინუქსის შემდეგი ფილიალში ჩართვის შესახებ. ახალი ვერსია გამორიცხავს პატჩების პირველი ვერსიის განხილვისას გაკეთებულ კომენტარებს. Linus Torvalds უკვე შეუერთდა დისკუსიას და შესთავაზა შეცვალოს ლოგიკა ზოგიერთი ბიტის ოპერაციების დამუშავებისთვის.

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.

ყველაზე შესამჩნევი ცვლილებები პატჩების ახალ ვერსიაში:

• მეხსიერების განაწილების კოდი თავისუფლდება პოტენციური "პანიკის" წარმოქმნისგან, როდესაც ხდება ისეთი შეცდომები, როგორიცაა მეხსიერების ამოწურვა. შედის Rust alloc ბიბლიოთეკის ვარიანტი, რომელიც ამუშავებს კოდს წარუმატებლობის მოსაგვარებლად, მაგრამ საბოლოო მიზანია ბირთვისთვის საჭირო ყველა ფუნქციის გადატანა alloc-ის მთავარ გამოცემაში (ცვლილებები უკვე მომზადებულია და გადატანილია სტანდარტზე Rust ბიბლიოთეკა).
• ღამის ნაგებობების ნაცვლად, ახლა შეგიძლიათ გამოიყენოთ rustc კომპილერის ბეტა გამოშვებები და სტაბილური გამოშვებები Rust-ის მხარდაჭერით ბირთვის შედგენისთვის. ამჟამად rustc 1.54-beta1 გამოიყენება როგორც მითითების შემდგენელი, მაგრამ მას შემდეგ, რაც 1.54 გამოშვება გამოვა თვის ბოლოს, ის იქნება მხარდაჭერილი, როგორც საცნობარო შემდგენელი.
• დაემატა ტესტების ჩაწერის მხარდაჭერა Rust-ისთვის სტანდარტული „#[test]“ ატრიბუტის გამოყენებით და ტესტების დოკუმენტაციისთვის დოქტესტების გამოყენების შესაძლებლობა.
• დამატებულია მხარდაჭერა ARM32 და RISCV არქიტექტურებისთვის ადრე მხარდაჭერილი x86_64 და ARM64-ის გარდა.
• GCC Rust-ის (GCC frontend for Rust) და rustc_codegen_gcc (rustc backend for GCC) გაუმჯობესებული დანერგვა, რომელიც ახლა გადის ყველა ძირითად ტესტს.
• შემოთავაზებულია აბსტრაქციის ახალი დონე C-ში დაწერილი ბირთვის მექანიზმების Rust პროგრამებში გამოსაყენებლად, როგორიცაა წითელ-შავი ხეები, მითითებით დათვლილი ობიექტები, ფაილის აღწერის შექმნა, ამოცანები, ფაილები და I/O ვექტორები.
• დრაივერის განვითარების კომპონენტებმა გააუმჯობესეს მხარდაჭერა file_operations მოდულისთვის, მოდული!
• Binder ახლა მხარს უჭერს ფაილის აღწერის და LSM კაკვების გადაცემას.
• შემოთავაზებულია Rust დრაივერის უფრო ფუნქციონალური მაგალითი - bcm2835-rng Raspberry Pi დაფების შემთხვევითი რიცხვების გენერატორისთვის.

გარდა ამისა, ნახსენებია ზოგიერთი კომპანიის პროექტები, რომლებიც დაკავშირებულია Rust-ის გამოყენებასთან ბირთვში:

• Microsoft-მა გამოთქვა ინტერესი მონაწილეობა მიიღოს Rust-ის მხარდაჭერის Linux-ის ბირთვში ინტეგრირებისთვის და მზადაა უზრუნველყოს დრაივერების დანერგვა Hyper-V Rust-ზე უახლოეს თვეებში.
• ARM მუშაობს ARM-ზე დაფუძნებული სისტემებისთვის Rust-ის მხარდაჭერის გასაუმჯობესებლად. Rust პროექტმა უკვე შესთავაზა ცვლილებები, რომლებიც 64-ბიტიან ARM სისტემებს Tier 1 პლატფორმად აქცევს.
• Google პირდაპირ უჭერს მხარს Rust for Linux პროექტს, ავითარებს Binder-ის ინტერპროცესული კომუნიკაციის მექანიზმის ახალ იმპლემენტაციას Rust-ში და განიხილავს Rust-ში სხვადასხვა დრაივერების გადამუშავების შესაძლებლობას. ISRG-ის (ინტერნეტ უსაფრთხოების კვლევის ჯგუფის) მეშვეობით Google-მა დააფინანსა მუშაობა Rust-ის მხარდაჭერის Linux-ის ბირთვში ინტეგრირებისთვის.
• IBM-მა დანერგა ბირთვის მხარდაჭერა Rust-ისთვის PowerPC სისტემებისთვის.
• LSE (Systems Research Laboratory) ლაბორატორიამ შეიმუშავა SPI დრაივერი Rust-ში.

წყარო: opennet.ru