„Рѓата е иднината на системското програмирање, C е новиот асемблерот“ - говор на еден од водечките инженери на Интел

На неодамнешниот конференција за технологија со отворен код (OSTS) Џош Триплет, висок инженер во Интел, рече дека неговата компанија е заинтересирана Rust да постигне „паритет“ со јазикот C кој сè уште доминира во системите и развојот на ниско ниво во блиска иднина. Во својот говор Под наслов „Intel and Rust: иднината на системското програмирање“, тој исто така зборуваше за историјата на системското програмирање, како C стана стандарден системски програмски јазик, кои карактеристики на Rust му даваат предност во однос на C и како може целосно замени C во оваа област на програмирање.

Системското програмирање е развој и управување со софтвер кој служи како платформа за креирање апликативни апликации, обезбедувајќи интеракција со процесорот, RAM меморијата, влезно/излезните уреди и мрежната опрема. Системскиот софтвер создава посебна апстракција во форма на интерфејси кои помагаат да се создаде апликативен софтвер без да се навлегува во деталите за тоа како функционира самиот хардвер.

Самиот Триплет го дефинира системското програмирање како „сè што не е апликација“. Вклучува работи како BIOS-от, фирмверот, подигнувачите и кернелите на оперативниот систем, различни типови на вграден код на ниско ниво и имплементации на виртуелна машина. Интересно, Триплет верува дека веб-прелистувачот е исто така системски софтвер, бидејќи прелистувачот одамна стана повеќе од „обична програма“, станувајќи самостојна „платформа за веб-страници и веб-апликации“.

Во минатото, повеќето системски програми, вклучително и BIOS-от, подигнувачите и фирмверот, беа напишани на асемблер јазик. Во 1960-тите, експериментите почнаа да обезбедуваат хардверска поддршка за јазиците на високо ниво, што доведе до создавање јазици како што се PL/S, BLISS, BCPL и ALGOL 68.

Потоа, во 1970-тите, Денис Ричи го создаде програмскиот јазик C за оперативниот систем Unix. Создаден на програмскиот јазик Б, кој немаше ниту поддршка за пишување, C беше исполнет со моќни функции на високо ниво кои беа најпогодни за пишување оперативни системи и драјвери. Неколку компоненти на UNIX, вклучувајќи го и неговото јадро, на крајот беа препишани во C. Последователно, многу други системски програми, вклучително и Oracle базата на податоци, голем дел од изворниот код на Windows и оперативниот систем Linux, исто така беа напишани во C.

В доби огромна поддршка во оваа насока. Но, што точно ги натера програмерите да се префрлат на него? Триплет верува дека за да ги мотивира програмерите да се префрлат од еден програмски јазик на друг, вториот мора прво да обезбеди нови функции без да ги изгуби старите функции.

Прво, јазикот мора да понуди „разумно импресивни“ нови функции. „Тој не може да биде подобар. Мора да биде значително подобро за да се оправдаат напорите и инженерското време потребни за да се направи транзицијата“, објаснува тој. Во споредба со асемблерскиот јазик, C имаше многу работи да понуди. Поддржуваше донекаде безбедно однесување, обезбеди подобра преносливост и перформанси со конструкции на високо ниво и генерираше многу почитлив код во целина.

Второ, јазикот мора да обезбеди поддршка за старите карактеристики, што значи дека во историјата на транзицијата кон C, програмерите мораа да бидат сигурни дека тој не е помалку функционален од асемблерскиот јазик. Триплет објаснува: „Новиот јазик не може да биде само подобар, туку мора да биде и толку добар“. Покрај тоа што беше побрз и поддржуваше кој било тип на податоци што може да го користи асемблерскиот јазик, C го имаше и она што Триплет го нарече „извор за бегство“ - имено, поддржуваше вметнување код на асемблерски јазик во себе.

Триплет верува дека C сега станува она што беше асемблерски јазик пред многу години. „C е новиот асемблерот“, изјавува тој. Сега програмерите бараат нов јазик на високо ниво кој не само што ќе ги реши проблемите што се акумулирале во C кои веќе не можат да се поправат, туку и ќе понуди нови возбудливи функции. Таквиот јазик мора да биде доволно привлечен за да ги натера програмерите да се префрлат на него, мора да биде безбеден, да обезбеди автоматско управување со меморијата и многу повеќе.

„Секој јазик што сака да биде подобар од C мора да понуди многу повеќе од само заштита од прелевање на баферот ако навистина сака да биде привлечна алтернатива. Програмерите се заинтересирани за употребливост и перформанси, пишување код кој е самообјаснет и работи повеќе во помалку редови. Треба да се решат и безбедносните прашања. Леснотијата на користење и перформансите одат рака под рака. Колку помалку код треба да напишете за да постигнете нешто, толку помалку имате можност да направите какви било грешки, поврзани со безбедноста или не“, објаснува Триплет.

Споредба на 'рѓа и Ц

Уште во 2006 година, Грејдон Хоар, вработен во Мозила, почна да го пишува Rust како личен проект. И во 2009 година, Mozilla започна да го спонзорира развојот на Rust за свои потреби, а исто така го прошири тимот за понатамошно развивање на јазикот.

Една од причините зошто Mozilla беше заинтересирана за новиот јазик е тоа што Firefox беше напишан во преку 4 милиони линии C++ код и имаше неколку критични пропусти. Rust е изграден имајќи ја предвид безбедноста и истовременото, што го прави идеален избор за препишување на многу од компонентите на Firefox како дел од проектот Quantum за целосно редизајнирање на архитектурата на прелистувачот. Mozilla исто така го користи Rust за развој на Servo, HTML мотор за рендерирање кој на крајот ќе го замени сегашниот мотор за рендерирање Firefox. Многу други компании почнаа да го користат Rust за своите проекти, вклучувајќи ги Microsoft, Google, Facebook, Amazon, Dropbox, Fastly, Chef, Baidu и многу други.

Rust решава еден од најважните проблеми на јазикот C. Тој нуди автоматско управување со меморијата, така што програмерите не мора рачно да ја распределуваат и потоа да ја ослободуваат за секој објект во апликацијата. Она што го прави Rust различен од другите современи јазици е тоа што нема собирач на ѓубре што автоматски ги отстранува неискористените предмети од меморијата, ниту пак ја има работната околина потребна за да може да работи, како Java Runtime Environment за Java. Наместо тоа, Руст ги има концептите на сопственост, позајмување, референци и животен век. „Раст има систем за објавување повици до објект за да покаже дали сопственикот го користи или само го позајмува. Ако едноставно позајмите објект, компајлерот ќе го следи тоа и ќе се погрижи оригиналот да остане на место се додека го повикувате. Rust исто така ќе се погрижи објектот да се отстрани од меморијата штом ќе заврши неговата употреба, вметнувајќи соодветен повик во кодот во времето на компајлирање без дополнително време“, вели Триплет.

Недостатокот на природно траење, исто така, може да се смета за позитивна карактеристика на Rust. Триплет верува дека јазиците на кои работи се тешки за употреба како системски програмски алатки. Како што објаснува тој: „Морате да го иницијализирате ова траење пред да можете да повикате кој било код, мора да го користите ова време за повикување функции, а самото време на траење може да работи дополнителен код зад вашиот грб во неочекувани времиња“.

Rust исто така се стреми да обезбеди сигурно паралелно програмирање. Истите карактеристики што го прават безбеден за меморијата, водат евиденција за нештата, како на пр., која нишка поседува кој предмет и кои предмети може да се префрлат помеѓу нишките и на кои им треба заклучување.

Сите овие карактеристики го прават Rust доволно привлечен за програмерите да го изберат како нова алатка за системско програмирање. Сепак, во однос на паралелното пресметување, Руст сè уште е малку зад C.

Triplett има намера да создаде посебна работна група која ќе се фокусира на воведување на потребните карактеристики во Rust за да може целосно да се изедначи, надмине и замени C во областа на системското програмирање. ВО нишка на Reddit, посветен на неговиот говор, тој рече дека „групата FFI/C Parity е во процес на создавање и сè уште не започнала со работа“, засега е подготвен да одговори на сите прашања, а во иднина дефинитивно ќе ги објави непосредните планови за развој на Руст како дел од неговата иницијатива за сите заинтересирани страни.

Може да се претпостави дека групата FFI/C Parity пред сè ќе се фокусира на подобрување на поддршката за повеќе нишки во Rust, воведувајќи поддршка за BFLOAT16, формат со подвижна запирка што се појави во новите Intel Xeon Scalable процесори, како и стабилизирање на склопот вметнувања на кодови.

Извор: 3dnews.ru