ການປ່ອຍພາສາການຂຽນໂປຼແກຼມ Rust 1.75 ແລະ unikernel Hermit 0.6.7

ພາສາການຂຽນໂປລແກລມທີ່ມີຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ Rust 1.75, ສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍໂຄງການ Mozilla ແຕ່ໃນປັດຈຸບັນໄດ້ຮັບການພັດທະນາພາຍໃຕ້ການອຸປະຖໍາຂອງອົງການເອກະລາດທີ່ບໍ່ຫວັງຜົນກໍາໄລ Rust Foundation, ໄດ້ຖືກປ່ອຍອອກມາ. ພາສາທີ່ເນັ້ນໃສ່ຄວາມປອດໄພຂອງຄວາມຊົງຈໍາແລະສະຫນອງວິທີການເພື່ອບັນລຸຄວາມຂະຫນານຂອງວຽກສູງໃນຂະນະທີ່ຫຼີກເວັ້ນການນໍາໃຊ້ເຄື່ອງເກັບຂີ້ເຫຍື້ອແລະເວລາແລ່ນ (runtime ຫຼຸດລົງເປັນພື້ນຖານເບື້ອງຕົ້ນແລະການຮັກສາຫ້ອງສະຫມຸດມາດຕະຖານ).

ວິທີການຈັດການຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຂອງ Rust ຊ່ວຍປະຢັດນັກພັດທະນາຈາກຄວາມຜິດພາດໃນເວລາທີ່ manipulating pointers ແລະປ້ອງກັນບັນຫາທີ່ເກີດຂື້ນເນື່ອງຈາກການຈັດການຫນ່ວຍຄວາມຈໍາລະດັບຕ່ໍາ, ເຊັ່ນ: ການເຂົ້າເຖິງພື້ນທີ່ຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຫຼັງຈາກທີ່ມັນໄດ້ຖືກປົດປ່ອຍ, dereferencing null pointers, buffer overruns, ແລະອື່ນໆ. ເພື່ອແຈກຢາຍຫ້ອງສະຫມຸດ, ສະຫນອງການກໍ່ສ້າງແລະການຄຸ້ມຄອງການເພິ່ງພາອາໄສ, ໂຄງການພັດທະນາຜູ້ຈັດການຊຸດສິນຄ້າ. ຄັງເກັບ crates.io ໄດ້ຮັບການສະຫນັບສະຫນູນສໍາລັບການເປັນເຈົ້າພາບຫ້ອງສະຫມຸດ.

ຄວາມປອດໄພຂອງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາແມ່ນສະຫນອງໃຫ້ຢູ່ໃນ Rust ໃນເວລາລວບລວມໂດຍຜ່ານການກວດສອບການອ້າງອິງ, ການຕິດຕາມຄວາມເປັນເຈົ້າຂອງວັດຖຸ, ການຕິດຕາມອາຍຸຂອງວັດຖຸ (ຂອບເຂດ), ແລະການປະເມີນຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການເຂົ້າເຖິງຫນ່ວຍຄວາມຈໍາໃນລະຫວ່າງການປະຕິບັດລະຫັດ. Rust ຍັງສະຫນອງການປ້ອງກັນການ overflows integer, ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເລີ່ມຕົ້ນບັງຄັບຂອງຄ່າຕົວແປກ່ອນການນໍາໃຊ້, ຈັດການຄວາມຜິດພາດທີ່ດີກວ່າໃນຫ້ອງສະຫມຸດມາດຕະຖານ, ນໍາໃຊ້ແນວຄວາມຄິດຂອງການອ້າງອິງ immutable ແລະຕົວແປໂດຍຄ່າເລີ່ມຕົ້ນ, ສະຫນອງການພິມຄົງທີ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດຢ່າງມີເຫດຜົນ.

ນະວັດຕະກໍາຕົ້ນຕໍ:

• ເພີ່ມຄວາມສາມາດໃນການໃຊ້ "async fn" ແລະ "-> impl Trait" notation ໃນລັກສະນະສ່ວນຕົວ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ, ການນໍາໃຊ້ "-> impl Trait" ທ່ານສາມາດຂຽນວິທີການລັກສະນະທີ່ສົ່ງຄືນຕົວແປ: trait Container { fn items(&self) -> impl Iterator; } impl ຕູ້ຄອນເທນເນີສໍາລັບ MyContainer { fn items(&self) -> impl Iterator { self.items.iter().cloned() } }

  ນອກນັ້ນທ່ານຍັງສາມາດສ້າງລັກສະນະໂດຍໃຊ້ "async fn": trait HttpService { async fn fetch(&self, url: Url) -> HtmlBody; // ຈະຖືກຂະຫຍາຍໄປເປັນ: // fn fetch(&self, url: Url) -> impl Future; }

• ເພີ່ມ API ສໍາລັບການຄິດໄລ່ byte offsets ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບຕົວຊີ້. ເມື່ອເຮັດວຽກກັບຕົວຊີ້ເປົ່າ (“*const T” ແລະ “*mut T”), ຄຳສັ່ງອາດຈະຈຳເປັນຕ້ອງເພີ່ມຄ່າຊົດເຊີຍໃຫ້ກັບຕົວຊີ້. ກ່ອນຫນ້ານີ້, ສໍາລັບການນີ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະໃຊ້ການກໍ່ສ້າງເຊັ່ນ "::add(1)", ເພີ່ມຈໍານວນ bytes ທີ່ສອດຄ້ອງກັບຂະຫນາດຂອງ "size_of::()". API ໃໝ່ເຮັດໃຫ້ການເຮັດວຽກນີ້ງ່າຍຂຶ້ນ ແລະເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະຈັດການການຊົດເຊີຍ byte ໂດຍບໍ່ມີການສົ່ງສັນຍານປະເພດເປັນ "*const u8" ຫຼື "*mut u8".
  • ຕົວຊີ້::byte_add
  • ຕົວຊີ້::byte_offset
  • ຕົວຊີ້::byte_offset_from
  • ຕົວຊີ້::byte_sub
  • ຕົວຊີ້::wrapping_byte_add
  • ຕົວຊີ້::wrapping_byte_offset
  • ຕົວຊີ້::wrapping_byte_sub
• ສືບຕໍ່ເຮັດວຽກເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ compiler rustc. ເພີ່ມ BOLT optimizer, ເຊິ່ງດໍາເນີນການໃນຂັ້ນຕອນ post-link ແລະນໍາໃຊ້ຂໍ້ມູນຈາກໂປຣໄຟລ໌ການປະຕິບັດທີ່ກຽມໄວ້ກ່ອນ. ການນໍາໃຊ້ BOLT ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດເລັ່ງການປະຕິບັດການລວບລວມຂໍ້ມູນປະມານ 2% ໂດຍການປ່ຽນແປງຮູບແບບຂອງລະຫັດຫ້ອງສະຫມຸດ librustc_driver.so ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ປະສິດທິພາບຫຼາຍຂອງຖານຄວາມຈໍາຂອງໂປເຊດເຊີ.

  ລວມທັງການສ້າງຕົວລວບລວມຂໍ້ມູນ rustc ດ້ວຍຕົວເລືອກ "-Ccodegen-units=1" ເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງການເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນ LLVM. ການ​ທົດ​ສອບ​ໄດ້​ສະ​ແດງ​ໃຫ້​ເຫັນ​ການ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​ຂອງ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ໃນ​ກໍ​ລະ​ນີ​ຂອງ "-Ccodegen-units=1​" ການ​ກໍ່​ສ້າງ​ໂດຍ​ປະ​ມານ 1.5%. ການເພີ່ມປະສິດຕິພາບຖືກເປີດໃຊ້ງານໂດຍຄ່າເລີ່ມຕົ້ນພຽງແຕ່ສໍາລັບແພລະຕະຟອມ x86_64-unknown-linux-gnu.

  ການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ໄດ້ກ່າວມາກ່ອນຫນ້ານີ້ໄດ້ຖືກທົດສອບໂດຍ Google ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນເວລາການກໍ່ສ້າງຂອງອົງປະກອບເວທີ Android ທີ່ຂຽນໃນ Rust. ການ​ນໍາ​ໃຊ້ “-C codegen-units=1” ໃນ​ເວ​ລາ​ທີ່​ການ​ກໍ່​ສ້າງ Android ໄດ້​ອະ​ນຸ​ຍາດ​ໃຫ້​ພວກ​ເຮົາ​ເພື່ອ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ຂະ​ຫນາດ​ຂອງ​ຊຸດ​ເຄື່ອງ​ມື​ໂດຍ 5.5​% ແລະ​ເພີ່ມ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​ຂອງ​ຕົນ​ໂດຍ 1.8​% ໃນ​ຂະ​ນະ​ທີ່​ເວ​ລາ​ການ​ສ້າງ​ຂອງ​ຊຸດ​ເຄື່ອງ​ມື​ຕົວ​ມັນ​ເອງ​ເກືອບ​ສອງ​ເທົ່າ​.

  ການເປີດໃຊ້ງານການເກັບຂີ້ເຫຍື້ອຕາມເວລາເຊື່ອມຕໍ່ (“--gc-sections”) ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງ 1.9%, ເຮັດໃຫ້ການເພີ່ມປະສິດທິພາບເວລາເຊື່ອມຕໍ່ (LTO) ສູງເຖິງ 7.7%, ແລະການເພີ່ມປະສິດທິພາບຕາມໂປຣໄຟລ໌ (PGO) ສູງເຖິງ 19.8%. ໃນທີ່ສຸດ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ໂດຍໃຊ້ BOLT utility, ເຊິ່ງອະນຸຍາດໃຫ້ການເພີ່ມຄວາມໄວໃນການກໍ່ສ້າງເຖິງ 24.7%, ແຕ່ຂະຫນາດຂອງຊຸດເຄື່ອງມືເພີ່ມຂຶ້ນ 10.9%.

  

• ພາກສ່ວນໃຫມ່ຂອງ API ໄດ້ຖືກຍ້າຍໄປຢູ່ໃນປະເພດຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ລວມທັງວິທີການແລະການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດລັກສະນະຕ່າງໆແມ່ນມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ:
  • ປະລໍາມະນູ*::from_ptr
  • FileTimes
  • FileTimesExt
  • ໄຟລ໌::set_modified
  • ໄຟລ໌::set_times
  • IpAddr::to_canonical
  • Ipv6Addr::to_canonical
  • ທາງເລືອກ::as_slice
  • ທາງເລືອກ::as_mut_slice
  • ຕົວຊີ້::byte_add
  • ຕົວຊີ້::byte_offset
  • ຕົວຊີ້::byte_offset_from
  • ຕົວຊີ້::byte_sub
  • ຕົວຊີ້::wrapping_byte_add
  • ຕົວຊີ້::wrapping_byte_offset
  • ຕົວຊີ້::wrapping_byte_sub
• ຄຸນລັກສະນະ "const", ເຊິ່ງກໍານົດຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງການນໍາໃຊ້ມັນໃນສະພາບການໃດກໍ່ຕາມແທນທີ່ຈະເປັນຄ່າຄົງທີ່, ຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫນ້າທີ່:
  • Ipv6Addr::to_ipv4_mapped
  • ບາງທີUninit::assume_init_read
  • ບາງທີUninit::ສູນ
  • me ::ຈໍາແນກ
  • me ::ສູນ
• ການສະຫນັບສະຫນູນລະດັບທີສາມໄດ້ຖືກປະຕິບັດສໍາລັບແພລະຕະຟອມ csky-unknown-linux-gnuabiv2hf, i586-unknown-netbsd ແລະ mipsel-unknown-netbsd. ລະດັບທີສາມກ່ຽວຂ້ອງກັບການສະຫນັບສະຫນູນພື້ນຖານ, ແຕ່ບໍ່ມີການທົດສອບອັດຕະໂນມັດ, ການເຜີຍແຜ່ການກໍ່ສ້າງຢ່າງເປັນທາງການ, ຫຼືກວດເບິ່ງວ່າລະຫັດສາມາດສ້າງໄດ້.

ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກເຮົາສາມາດສັງເກດເຫັນສະບັບໃຫມ່ຂອງໂຄງການ Hermit, ເຊິ່ງພັດທະນາ kernel ພິເສດ (unikernel), ຂຽນໃນພາສາ Rust, ສະຫນອງເຄື່ອງມືສໍາລັບການກໍ່ສ້າງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຕົວຕົນທີ່ສາມາດດໍາເນີນການຢູ່ເທິງ hypervisor ຫຼືຮາດແວເປົ່າໂດຍບໍ່ມີຊັ້ນເພີ່ມເຕີມ. ແລະບໍ່ມີລະບົບປະຕິບັດການ. ເມື່ອສ້າງແລ້ວ, ແອັບພລິເຄຊັນຖືກເຊື່ອມຕໍ່ແບບຄົງທີ່ກັບຫ້ອງສະຫມຸດ, ເຊິ່ງປະຕິບັດຫນ້າທີ່ທີ່ຈໍາເປັນທັງຫມົດຢ່າງເປັນເອກະລາດ, ໂດຍບໍ່ມີການຜູກມັດກັບ OS kernel ແລະຫ້ອງສະຫມຸດລະບົບ. ລະຫັດໂຄງການແມ່ນແຈກຢາຍພາຍໃຕ້ໃບອະນຸຍາດ Apache 2.0 ແລະ MIT. ສະ​ພາ​ແຫ່ງ​ແມ່ນ​ສະ​ຫນັບ​ສະ​ຫນູນ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ປະ​ຕິ​ບັດ​ການ​ຢືນ​ຢູ່​ຄົນ​ດຽວ​ຂອງ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ທີ່​ຂຽນ​ໃນ Rust​, Go​, Fortran​, C ແລະ C ++​. ໂຄງການຍັງກໍາລັງພັດທະນາ bootloader ຂອງຕົນເອງທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ທ່ານສາມາດເປີດຕົວ Hermit ໂດຍໃຊ້ QEMU ແລະ KVM.

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ: opennet.ru