Rust 언어를 지원하는 Linux 커널용 패치의 XNUMX번째 버전

Rust-for-Linux 프로젝트의 저자인 Miguel Ojeda는 Linux 커널 개발자가 고려할 수 있도록 Rust 언어로 장치 드라이버를 개발하기 위한 v8 구성 요소 릴리스를 제안했습니다. 이는 첫 번째 버전을 고려하여 버전 번호 없이 게시된 패치의 수정된 버전입니다. Rust 지원은 실험적인 것으로 간주되지만 이미 linux-next 브랜치에 포함되어 있고 5.20/6.0의 가을 릴리스에 통합되었다고 주장하며 커널 하위 시스템에 대한 추상화 계층을 생성하고 드라이버를 작성하는 작업을 시작할 수 있을 만큼 충분히 성숙되었습니다. 그리고 모듈. 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:

• 오류 발생 시 "패닉" 상태가 발생할 가능성이 없는 툴킷과 alloc 라이브러리의 변형이 Rust 1.62 릴리스에 맞춰 업데이트되었습니다. 이전에 사용된 버전과 비교하여 Rust 툴킷은 커널 패치에 사용되는 const_fn_trait_bound 기능에 대한 지원을 안정화했습니다.
• 바인딩 코드는 별도의 크레이트 패키지 "바인딩"으로 분리되어 있어 기본 패키지 "커널"만 변경된 경우 재구축이 단순화됩니다.
• 매크로 "concat_idents!" 구현 concat_idents 기능에 연결되지 않고 지역 변수에 대한 참조 사용을 허용하는 절차적 매크로 형식으로 다시 작성되었습니다.
• "static_assert!" 매크로가 다시 작성되어 모든 컨텍스트에서 상수 대신 "core::assert!()"를 사용할 수 있습니다.
• 매크로 "build_error!" 모듈에 "RUST_BUILD_ASSERT_{WARN,ALLOW}" 모드가 설정된 경우 작동하도록 조정되었습니다.
• "kernel/configs/rust.config" 설정을 사용하여 별도의 파일을 추가했습니다.
• 매크로 대체에서 처리된 "*.i" 파일의 이름이 "*.rsi"로 변경되었습니다.
• C 코드에 사용되는 것과 다른 최적화 수준으로 Rust 구성 요소를 빌드하는 지원이 중단되었습니다.
• 파일 시스템 작업을 위한 바인딩을 제공하는 fs 모듈이 추가되었습니다. Rust로 작성된 간단한 파일 시스템의 예가 제공됩니다.
• 시스템 대기열 작업을 위한 작업 대기열 모듈이 추가되었습니다(work_struct 및 workqueue_struct 커널 구조에 대한 바인딩 제공).
• kasync 모듈의 개발은 비동기 프로그래밍 방법(async)의 구현과 함께 계속되었습니다. Rust로 작성된 코어 수준 TCP 서버의 예를 추가했습니다.
• [Threaded]Handler 유형 및 [Threaded]Registration` 유형을 사용하여 Rust 언어에서 인터럽트를 처리하는 기능을 추가했습니다.
• file_Operations 구조와 같은 함수 포인터 테이블 작업을 더 쉽게 할 수 있도록 절차적 매크로 "#[vtable]"을 추가했습니다.
• 양방향 연결 목록 "unsafe_list::List" 구현이 추가되었습니다.
• 읽기 잠금이 현재 스레드에 바인딩되어 있는지 확인하기 위해 RCU(읽기-복사-업데이트) 및 Guard 유형에 대한 초기 지원이 추가되었습니다.
• 커널 스레드를 생성하고 자동으로 시작하는 Task::spawn() 함수를 추가했습니다. Task::wake_up() 메서드도 추가했습니다.
• 지연을 사용할 수 있는 지연 모듈(msleep()에 대한 래퍼)을 추가했습니다.

제안된 변경 사항을 통해 Rust를 드라이버 및 커널 모듈 개발을 위한 제XNUMX 언어로 사용할 수 있게 되었습니다. Rust 지원은 기본적으로 활성화되지 않는 옵션으로 제공되며 이로 인해 커널에 필요한 빌드 종속성 사이에 Rust가 포함되지 않습니다. Rust를 사용하여 드라이버를 개발하면 최소한의 노력으로 더 안전하고 더 나은 드라이버를 만들 수 있으며, 메모리 영역이 해제된 후 메모리 영역에 액세스하고, 널 포인터 역참조 및 버퍼 오버런과 같은 문제가 발생하지 않습니다.

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