Rust 언어를 지원하는 Linux 커널용 패치의 여섯 번째 버전

Rust-for-Linux 프로젝트의 저자인 Miguel Ojeda는 Linux 커널 개발자가 고려할 수 있도록 Rust 언어로 장치 드라이버를 개발하기 위한 v6 구성 요소 릴리스를 제안했습니다. 이것은 첫 번째 버전을 고려하여 버전 번호 없이 게시된 패치의 XNUMX번째 버전입니다. Rust 지원은 실험적인 것으로 간주되지만 이미 linux-next 브랜치에 포함되어 있으며 커널 하위 시스템에 대한 추상화 계층 생성 작업과 드라이버 및 모듈 작성 작업을 시작할 수 있을 만큼 충분히 개발되었습니다. 이 개발은 Google과 Let's Encrypt 프로젝트의 창립자인 ISRG(Internet Security Research Group)에서 자금을 지원받고 HTTPS와 인터넷 보안을 향상시키는 기술 개발을 촉진합니다.

새 버전에서:

• 오류가 발생할 때 "패닉" 상태가 발생할 가능성이 없는 툴킷과 alloc 라이브러리의 변형이 Rust 1.60 릴리스로 업데이트되어 커널 패치에 사용되는 "maybe_uninit_extra" 모드에 대한 지원이 안정화되었습니다.
• 커널 API에 연결된 테스트를 커널 로딩 중에 실행되는 KUnit 테스트로 컴파일 타임 변환하여 문서에서 테스트(문서에서 예제로도 사용되는 테스트)를 실행하는 기능을 추가했습니다.
• Rust 커널 코드와 마찬가지로 테스트에서 Clippy linter 경고가 발생하지 않아야 한다는 요구 사항이 채택되었습니다.
• 네트워크 기능을 갖춘 "net" 모듈의 초기 구현이 제안되었습니다. Rust 코드는 네임스페이스(struct net 커널 구조 기반), SkBuff(struct sk_buff), TcpListener, TcpStream(struct 소켓), Ipv4Addr(struct in_addr), SocketAddrV4(struct sockaddr_in) 및 해당 IPv6 구조와 같은 커널 네트워크 구조에 액세스할 수 있습니다. .
• kasync 모듈 형태로 구현된 비동기 프로그래밍 기술(async)에 대한 초기 지원이 있습니다. 예를 들어, TCP 소켓을 조작하기 위해 비동기 코드를 작성할 수 있습니다. async fn echo_server(stream: TcpStream) -> Result { let mut buf = [0u8; 1024]; loop { let n = stream.read(&mut buf).await?; n == 0인 경우 { return Ok(()); } stream.write_all(&buf[..n]).await?; } }
• 네트워크 패킷 필터를 조작하기 위한 net::filter 모듈이 추가되었습니다. Rust 언어로 필터를 구현한 Rust_netfilter.rs 예제를 추가했습니다.
• 고정이 필요하지 않은 간단한 뮤텍스 smutex::Mutex의 구현이 추가되었습니다.
• 잠금을 기다리지 않고 다른 스레드에 의해 점유된 경우 호출자를 중지하는 대신 잠금을 획득하려고 하면 오류가 보고되는 NoWaitLock이 추가되었습니다.
• 유휴 상태일 수 없는 섹션에 적용하기 위해 커널에서 raw_spinlock_t로 식별되는 RawSpinLock을 추가했습니다.
• 참조 계산 메커니즘이 적용되는(항상 참조) 객체에 대한 참조에 대한 ARef 유형을 추가했습니다.
• GCC 프로젝트의 libgccjit 라이브러리를 Rustc의 코드 생성기로 사용하여 GCC에서 사용할 수 있는 아키텍처 및 최적화에 대한 지원을 Rustc에 제공할 수 있는 Rustc_codegen_gcc 백엔드는 Rustc 컴파일러를 부트스트랩하는 기능을 구현했습니다. 컴파일러 승격이란 Rustc의 GCC 기반 코드 생성기를 사용하여 Rustc 컴파일러 자체를 구축할 수 있는 기능을 의미합니다. 또한 GCC 12.1의 최신 릴리스에는 Rustc_codegen_gcc가 올바르게 작동하는 데 필요한 libgccjit에 대한 수정 사항이 포함되어 있습니다. Rustup 유틸리티를 사용하여 Rustc_codegen_gcc를 설치하는 기능을 제공하기 위한 준비가 진행 중입니다.
• GCC 기반의 Rust 언어 컴파일러 구현을 통한 GCC 프런트엔드 gccrs 개발의 진행 상황이 기록되어 있습니다. 현재 gccrs에는 두 명의 정규 개발자가 작업하고 있습니다.

제안된 변경 사항을 통해 Rust를 드라이버 및 커널 모듈 개발을 위한 두 번째 언어로 사용할 수 있게 되었다는 점을 기억하세요. Rust 지원은 기본적으로 활성화되지 않는 옵션으로 제공되며 Rust가 커널에 대한 필수 빌드 종속성으로 포함되지 않습니다. 드라이버 개발에 Rust를 사용하면 해제 후 메모리 액세스, 널 포인터 역참조 및 버퍼 오버런과 같은 문제 없이 최소한의 노력으로 더 안전하고 더 나은 드라이버를 만들 수 있습니다.

메모리 안전 처리는 코드 실행 중 메모리 액세스의 정확성 평가뿐만 아니라 참조 확인, 개체 소유권 및 개체 수명(범위) 추적을 통해 컴파일 시간에 Rust에서 제공됩니다. Rust는 또한 정수 오버플로에 대한 보호 기능을 제공하고, 사용하기 전에 변수 값의 필수 초기화가 필요하며, 표준 라이브러리에서 오류를 더 잘 처리하고, 기본적으로 불변 참조 및 변수 개념을 적용하고, 강력한 정적 유형 지정을 제공하여 논리적 오류를 최소화합니다.

출처 : opennet.ru