Rust 언어를 지원하는 Linux 커널 패치의 두 번째 버전

Rust-for-Linux 프로젝트의 저자인 Miguel Ojeda는 Linux 커널 개발자가 고려할 수 있도록 Rust 언어로 장치 드라이버를 개발하기 위한 업데이트된 버전의 구성 요소를 제안했습니다. Rust 지원은 실험적인 것으로 간주되지만 이미 linux-next 브랜치에 포함하기로 합의되었습니다. 새 버전에서는 패치의 첫 번째 버전을 논의하는 동안 언급된 내용이 제거되었습니다. Linus Torvalds는 이미 토론에 참여하여 일부 비트 연산을 처리하는 논리 변경을 제안했습니다.

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.

새 버전의 패치에서 가장 눈에 띄는 변경 사항은 다음과 같습니다.

• 메모리 할당 코드는 메모리 부족과 같은 오류가 발생할 때 "패닉" 상태를 생성할 가능성이 없습니다. 오류를 처리하기 위해 코드를 재작업하는 Rust alloc 라이브러리의 변형이 포함되어 있지만 궁극적인 목표는 커널에 필요한 모든 기능을 alloc의 메인 에디션으로 이전하는 것입니다(변경 사항은 이미 준비되어 표준 버전으로 이전되었습니다). 러스트 라이브러리).
• 야간 빌드 대신 이제 Rustc 컴파일러의 베타 릴리스와 안정 릴리스를 사용하여 Rust를 지원하는 커널을 컴파일할 수 있습니다. 현재는 Rustc 1.54-beta1이 레퍼런스 컴파일러로 사용되고 있지만, 이달 말 1.54 릴리스가 출시된 이후에는 레퍼런스 컴파일러로 지원될 예정입니다.
• Rust의 표준 "#[test]" 속성을 사용하여 테스트 작성에 대한 지원과 doctest를 사용하여 테스트를 문서화하는 기능이 추가되었습니다.
• 이전에 지원된 x32_86 및 ARM64 외에 ARM64 및 RISCV 아키텍처에 대한 지원이 추가되었습니다.
• 이제 모든 기본 테스트를 통과한 GCC Rust(Rust용 GCC 프런트엔드) 및 Rustc_codegen_gcc(GCC용 Rustc 백엔드)의 구현이 개선되었습니다.
• 레드-블랙 트리, 참조 카운트 객체, 파일 설명자 생성, 작업, 파일 및 I/O 벡터와 같이 C로 작성된 커널 메커니즘의 Rust 프로그램에서 사용하기 위해 새로운 수준의 추상화가 제안되었습니다.
• 드라이버 개발 구성 요소는 file_options 모듈, 모듈 매크로, 매크로 등록 및 기본 드라이버(탐색 및 제거)에 대한 지원을 향상했습니다.
• 이제 바인더는 파일 설명자 및 LSM 후크 전달을 지원합니다.
• Rust 드라이버의 보다 기능적인 예가 제안되었습니다. 즉, Raspberry Pi 보드의 하드웨어 난수 생성기를 위한 bcm2835-rng입니다.

또한 커널에서 Rust를 사용하는 것과 관련된 일부 회사의 프로젝트가 언급되어 있습니다.

• Microsoft는 Rust 지원을 Linux 커널에 통합하는 작업에 참여하는 데 관심을 표명했으며 앞으로 몇 달 안에 Rust에서 Hyper-V용 드라이버 구현을 제공할 준비가 되어 있습니다.
• ARM은 ARM 기반 시스템에 대한 Rust 지원을 개선하기 위해 노력하고 있습니다. Rust 프로젝트는 이미 64비트 ARM 시스템을 Tier 1 플랫폼으로 만드는 변경 사항을 제안했습니다.
• Google은 Linux용 Rust 프로젝트를 직접 지원하고, Rust에서 Binder 프로세스 간 통신 메커니즘의 새로운 구현을 개발하고 있으며, Rust에서 다양한 드라이버를 재작업할 가능성을 고려하고 있습니다. Google은 ISRG(Internet Security Research Group)를 통해 Rust 지원을 Linux 커널에 통합하는 작업에 자금을 제공했습니다.
• IBM은 PowerPC 시스템용 Rust에 대한 커널 지원을 구현했습니다.
• LSE(Systems Research Laboratory) 연구소에서는 Rust로 SPI 드라이버를 개발했습니다.

출처 : opennet.ru