Выпуск Rust 1.96. Оценка пригодности Rust для создания прошивок к микроконтроллерам

മോസില്ല പ്രോജക്റ്റ് സ്ഥാപിച്ചതും എന്നാൽ ഇപ്പോൾ സ്വതന്ത്ര ലാഭേച്ഛയില്ലാത്ത റസ്റ്റ് ഫൗണ്ടേഷന്റെ ആഭിമുഖ്യത്തിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തതുമായ റസ്റ്റ് 1.96 പ്രോഗ്രാമിംഗ് ഭാഷ പുറത്തിറങ്ങി. ഈ ഭാഷ മെമ്മറി സുരക്ഷയിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും ടാസ്‌ക് നിർവ്വഹണത്തിന്റെ ഉയർന്ന സമാന്തരത കൈവരിക്കുന്നതിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു, അതേസമയം ഒരു മാലിന്യ ശേഖരണത്തിന്റെയും റൺടൈമിന്റെയും ഉപയോഗമില്ലാതെ ചെയ്യുന്നു (റൺടൈം സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലൈബ്രറിയുടെ അടിസ്ഥാന ഇനീഷ്യലൈസേഷനും പരിപാലനവുമായി ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നു).

പോയിന്റർ കൃത്രിമത്വത്തിലെ പിശകുകൾ ഇല്ലാതാക്കുന്നതിനും താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള മെമ്മറി മാനേജ്‌മെന്റിൽ നിന്ന് ഉണ്ടാകുന്ന പ്രശ്‌നങ്ങളിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുമാണ് റസ്റ്റിന്റെ മെമ്മറി മാനേജ്‌മെന്റ് രീതികൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നത്, ഉദാഹരണത്തിന് മെമ്മറി സ്വതന്ത്രമാക്കിയതിനുശേഷം ആക്‌സസ് ചെയ്യുക, നൾ പോയിന്ററുകൾ ഡീറഫറൻസ് ചെയ്യുക, ബഫർ ഓവർറണുകൾ മുതലായവ. ലൈബ്രറികൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനും ബിൽഡുകൾ സുഗമമാക്കുന്നതിനും ഡിപൻഡൻസികൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിനുമായി കാർഗോ പാക്കേജ് മാനേജർ പ്രോജക്റ്റ് വികസിപ്പിക്കുന്നു. ലൈബ്രറികൾ ഹോസ്റ്റുചെയ്യുന്നതിനായി crates.io ശേഖരം പരിപാലിക്കുന്നു.

റഫറൻസ് പരിശോധന, ഒബ്‌ജക്റ്റ് ഉടമസ്ഥതയുടെ ട്രാക്ക് സൂക്ഷിക്കൽ, ഒബ്‌ജക്റ്റ് ലൈഫ് ടൈം (സ്കോപ്പുകൾ) ട്രാക്ക് ചെയ്യൽ, കോഡ് എക്‌സിക്യൂഷൻ സമയത്ത് മെമ്മറി ആക്‌സസിന്റെ കൃത്യത വിലയിരുത്തൽ എന്നിവയിലൂടെ കംപൈൽ സമയത്ത് റസ്റ്റിൽ മെമ്മറി സുരക്ഷ നൽകുന്നു. റസ്റ്റ് പൂർണ്ണസംഖ്യ ഓവർഫ്ലോയ്‌ക്കെതിരെ സംരക്ഷണം നൽകുന്നു, ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് വേരിയബിൾ മൂല്യങ്ങൾ നിർബന്ധമായും ആരംഭിക്കേണ്ടതുണ്ട്, സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലൈബ്രറിയിൽ പിശകുകൾ നന്നായി കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നു, സ്ഥിരസ്ഥിതിയായി മാറ്റമില്ലാത്ത റഫറൻസുകളുടെയും വേരിയബിളുകളുടെയും ആശയം പ്രയോഗിക്കുന്നു, ലോജിക്കൽ പിശകുകൾ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ശക്തമായ സ്റ്റാറ്റിക് ടൈപ്പിംഗ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു.

പ്രധാന കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾ:

• Добавлен модуль range с реализацией новых типов, развиваемых для замены устаревших типов Range, RangeInclusive, RangeToInclusive и RangeFrom, и позволяющих хранить диапазоны в Copy-структурах. Тип Range определяет диапазоны, ограниченные минимальным и максимальным допустимым значением (но не входящим в него), тип RangeFrom определяет числа начиная с указанного значения, а тип RangeInclusive — значения указанного диапазона с обеими его границами. В будущих выпусках дополнительно появятся типы RangeFull и RangeTo, старая реализация будет перенесена в core::range::legacy::*, а синтаксис «N..M» переведут на новый вариант типов.

  Новые типы отличаются тем, что вместо типажа Iterator реализуют типаж IntoIterator, т.е. вместо встроенного итератора определяют то, как преобразовать тип в итератор. Подобный подход позволяет использовать с новыми типами операцию копирования (типаж Copy, показывающий, что значения типа можно дублировать через простое копирование), которая ранее была недоступна из-за несовместимости с типами со встроенными итераторами.
  Например, новые типы дают возможность сохранить границы среза в структуру, которая полностью копируется без раздельного сохранения начального и конечного значений:

  use core::range::Range;

  #[derive(Clone, Copy)]
  pub struct Span(Range<usize>);

  impl Span {
  pub fn of(self, s: &str) -> &str {
  &s[self.0]
  }
  }

• Добавлены макросы «assert_matches!» и «debug_assert_matches!», проверяющие соответствие значения указанному шаблону и аварийно завершающие выполнение при расхождении. От выражений «assert!(matches!(..))» и «debug_assert!(matches!(..))» новые макросы отличаются выводом отладочной информации со значениями, вызвавшими сбой. Для избежания пересечений со сторонними макросами, поставляемыми с аналогичными именами, новые макросы требую явного импорта библиотеки «core::assert_matches».

  use core::assert_matches;

  fn get_random_number() -> u32 {
  4
  }

  fn പ്രധാന() {
  assert_matches!(get_random_number(), 1..=6);
  }

• При сборке для целевой платформы WebAssembly прекращена передача компоновщику опции «—allow-undefined», разрешавшей связывание при наличии неопределённых символов, которые преобразовывались в импорт из модуля «env». При сборке для WebAssembly все связанные с компоновкой символы теперь по умолчанию обязательно должны быть определены. Для возвращения старого поведения можно использовать переменную окружения «RUSTFLAGS=-Clink-arg=—allow-undefined» или выражение ‘#[link(wasm_import_module = «env»)]» в коде.
• API-യുടെ ഒരു പുതിയ ഭാഗം സ്ഥിരതയുള്ള വിഭാഗത്തിലേക്ക് നീക്കി, സ്വഭാവസവിശേഷതകളുടെ രീതികളും നടപ്പിലാക്കലുകളും സുസ്ഥിരമാക്കിയിരിക്കുന്നു:
  • assert_matches!
  • debug_assert_matches!
  • From<T> for AssertUnwindSafe<T>
  • From<T> for LazyCell<T, F>
  • From<T> for LazyLock<T, F>
  • core::range::RangeToInclusive
  • core::range::RangeToInclusiveIter
  • core::range::RangeFrom
  • core::range::RangeFromIter
  • core::range::Range
  • core::range::RangeIter
• В пакетном менеджере Cargo устранена уязвимость CVE-2026-5223, которая может использоваться для перезаписи исходного кода другого crate-пакета в локальном кэше пакетов из того же репозитория через манипуляции с символическими ссылками внутри crate-а пакетов. Уязвимость проявляется только при работе со сторонними репозиториями пакетов и не затрагивает пользователей репозитория crates.io, так как в crates.io запрещена загрузка пакетов с символическими ссылками.

Дополнительно можно отметить публикацию (PDF) результатов анализа пригодности языка Rust для разработки прошивок для микроконтроллеров и встраиваемых систем с ограниченными ресурсами.
Исследование проведено компанией STMicroelectronics при участии нескольких европейских университетов. Двум изолированным командам разработчиков была поставлена задача по реализации одной и той же прошивки для микроконтроллеров STM32U585AI с ядром Arm Cortex-M33. Первая команда создавала прошивку на Си, а вторая на Rust.

Тестирование выполненной работы не выявило заметных преимуществ в использовании языка Си вместо Rust при разработке прошивок для микроконтроллеров при сравнении потребления памяти и производительности. Более того, задействование написанного на Rust системного runtime от открытого проекта Ariel OS позволило добиться потребления памяти в проекте на Rust ниже, чем в реализации на языке Си, использующей традиционный стек для разработки прошивок на базе библиотеки newlib.

Размер результирующей прошивки составил 84100 байт в проекте на Rust и 76744 байта в проекте на Си (на 10% меньше), но потребление оперативной памяти в прошивке на Rust оказалось значительно ниже — 24640 байтов против 42608 байтов. Что касается производительности, то при тестировании начальных прототипов, разработанных за 6 недель, реализация на Rust в два раза опережала, реализацию на Си, но обе реализации значительно отставали от расчётной максимальной производительности. После 4 недель, выделенных на оптимизацию, обе реализации достигли примерно одинакового результата, близкого к расчётному максимуму.

അവലംബം: opennet.ru