"रस्ट हे सिस्टम प्रोग्रामिंगचे भविष्य आहे, सी नवीन असेंबलर आहे" - इंटेलच्या अग्रगण्य अभियंत्यांपैकी एकाचे भाषण

अलीकडील ओपन सोर्स टेक्नॉलॉजी समी (OSTS) मध्ये जोश ट्रिपलेट, इंटेलमधील एक वरिष्ठ अभियंता, म्हणाले की त्यांच्या कंपनीला नजीकच्या भविष्यात सिस्टम आणि निम्न-स्तरीय विकासावर प्रभुत्व असलेल्या C भाषेसह "समानता" गाठण्यात रस आहे. त्यांच्या भाषणात "Intel and Rust: The Future of Systems Programming" या शीर्षकाखाली त्यांनी सिस्टीम प्रोग्रामिंगचा इतिहास, C ही डिफॉल्ट सिस्टीम प्रोग्रामिंग भाषा कशी बनली, रस्टची कोणती वैशिष्ट्ये C पेक्षा अधिक फायदा देतात आणि ती पूर्णपणे कशी होऊ शकते याबद्दलही बोलले. प्रोग्रामिंगच्या या क्षेत्रात C बदला.

सिस्टम प्रोग्रामिंग हे सॉफ्टवेअरचा विकास आणि व्यवस्थापन आहे जे अॅप्लिकेशन अॅप्लिकेशन तयार करण्यासाठी एक प्लॅटफॉर्म म्हणून काम करते, नंतरचे प्रोसेसर, रॅम, इनपुट/आउटपुट डिव्हाइसेस आणि नेटवर्क उपकरणांशी संवाद साधते याची खात्री करते. सिस्टम सॉफ्टवेअर इंटरफेसच्या स्वरूपात एक विशेष अॅब्स्ट्रॅक्शन तयार करते जे हार्डवेअर स्वतः कसे कार्य करते याच्या तपशीलांचा शोध न घेता अॅप्लिकेशन सॉफ्टवेअर तयार करण्यात मदत करते.

ट्रिपलेट स्वतः सिस्टम प्रोग्रामिंगची व्याख्या "अ‍ॅप्लिकेशन नसलेली कोणतीही गोष्ट" म्हणून करतात. यात BIOS, फर्मवेअर, बूटलोडर आणि ऑपरेटिंग सिस्टम कर्नल, विविध प्रकारचे एम्बेडेड लो-लेव्हल कोड आणि व्हर्च्युअल मशीन अंमलबजावणी यासारख्या गोष्टींचा समावेश आहे. विशेष म्हणजे, ट्रिपलेटचा असा विश्वास आहे की वेब ब्राउझर हे सिस्टम सॉफ्टवेअर देखील आहे, कारण ब्राउझर फार पूर्वीपासून “फक्त एक प्रोग्राम” बनला आहे, एक स्वतंत्र “वेबसाइट्स आणि वेब अनुप्रयोगांसाठी प्लॅटफॉर्म” बनला आहे.

भूतकाळात, BIOS, बूटलोडर्स आणि फर्मवेअरसह बहुतेक सिस्टम प्रोग्राम असेंबली भाषेत लिहिलेले होते. 1960 च्या दशकात, उच्च-स्तरीय भाषांसाठी हार्डवेअर समर्थन प्रदान करण्यासाठी प्रयोग सुरू झाले, ज्यामुळे PL/S, BLISS, BCPL आणि ALGOL 68 सारख्या भाषांची निर्मिती झाली.

त्यानंतर, 1970 च्या दशकात, डेनिस रिचीने युनिक्स ऑपरेटिंग सिस्टमसाठी सी प्रोग्रामिंग भाषा तयार केली. B प्रोग्रामिंग भाषेत तयार केलेली, ज्याला टायपिंग सपोर्ट देखील नव्हता, C मध्ये शक्तिशाली उच्च-स्तरीय फंक्शन्स भरले होते जे ऑपरेटिंग सिस्टम आणि ड्रायव्हर्स लिहिण्यासाठी सर्वात योग्य होते. UNIX चे अनेक घटक, त्याच्या कर्नलसह, अखेरीस C मध्ये पुन्हा लिहिण्यात आले. त्यानंतर, ओरॅकल डेटाबेस, विंडोज स्त्रोत कोड आणि लिनक्स ऑपरेटिंग सिस्टमसह इतर अनेक सिस्टम प्रोग्राम्स देखील C मध्ये लिहिले गेले.

सी यांचे या दिशेने प्रचंड सहकार्य मिळाले आहे. पण डेव्हलपर्सनी त्यात नेमके कशामुळे स्विच केले? ट्रिपलेटचा असा विश्वास आहे की डेव्हलपरला एका प्रोग्रामिंग भाषेतून दुसर्‍या प्रोग्रामिंग भाषेत जाण्यासाठी प्रवृत्त करण्यासाठी, नंतरचे जुने वैशिष्ट्ये न गमावता नवीन वैशिष्ट्ये प्रदान करणे आवश्यक आहे.

प्रथम, भाषेने "वाजवीपणे प्रभावी" नवीन वैशिष्ट्ये ऑफर केली पाहिजेत. “तो यापेक्षा चांगला असू शकत नाही. संक्रमण होण्यासाठी लागणारे प्रयत्न आणि अभियांत्रिकी वेळ यांचे औचित्य सिद्ध करणे अधिक चांगले असणे आवश्यक आहे,” तो स्पष्ट करतो. असेंबली लँग्वेजच्या तुलनेत, सी मध्ये ऑफर करण्यासारख्या बर्‍याच गोष्टी होत्या. याने काहीसे प्रकार-सुरक्षित वर्तनाचे समर्थन केले, उच्च-स्तरीय रचनांसह उत्तम पोर्टेबिलिटी आणि कार्यप्रदर्शन प्रदान केले आणि एकूणच अधिक वाचनीय कोड व्युत्पन्न केले.

दुसरे म्हणजे, भाषेने जुन्या वैशिष्ट्यांसाठी समर्थन प्रदान करणे आवश्यक आहे, याचा अर्थ C मध्ये संक्रमणाच्या इतिहासात, विकसकांना खात्री असणे आवश्यक आहे की ते असेंबली भाषेपेक्षा कमी कार्यक्षम नाही. ट्रिपलेट स्पष्ट करतात: "नवीन भाषा केवळ चांगली असू शकत नाही, ती तितकीच चांगली देखील असली पाहिजे." असेंबली भाषा वापरता येईल अशा कोणत्याही डेटा प्रकाराला वेगवान आणि समर्थन देण्याव्यतिरिक्त, C मध्ये ट्रिपलेटला "एस्केप हॅच" असे म्हटले जाते—म्हणजेच, ते स्वतःमध्ये असेंबली भाषा कोड घालण्यास समर्थन देते.

ट्रिपलेटचा असा विश्वास आहे की सी आता अनेक वर्षांपूर्वी विधानसभेची भाषा बनत आहे. "सी नवीन असेंबलर आहे," तो घोषित करतो. आता विकसक एक नवीन उच्च-स्तरीय भाषा शोधत आहेत जी केवळ C मध्ये जमा झालेल्या समस्या सोडवणार नाही ज्याचे निराकरण केले जाऊ शकत नाही, परंतु नवीन रोमांचक वैशिष्ट्ये देखील प्रदान करतात. अशी भाषा विकसकांना तिच्याकडे जाण्यासाठी पुरेशी सक्तीची असली पाहिजे, सुरक्षित असणे आवश्यक आहे, स्वयंचलित मेमरी व्यवस्थापन प्रदान करणे आणि बरेच काही.

“कोणतीही भाषा जी सी पेक्षा चांगली बनू इच्छित असेल तर ती खरोखरच आकर्षक पर्याय बनू इच्छित असल्यास बफर ओव्हरफ्लो संरक्षणापेक्षा बरेच काही देऊ शकते. विकसकांना उपयोगिता आणि कार्यप्रदर्शन, कोड लिहिण्यात स्वारस्य आहे जे स्वयं-स्पष्टीकरणात्मक आहे आणि कमी ओळींमध्ये अधिक कार्य करते. सुरक्षेच्या समस्यांवरही लक्ष देण्याची गरज आहे. वापर सुलभता आणि कार्यप्रदर्शन हातात हात घालून जातात. एखादी गोष्ट साध्य करण्यासाठी तुम्हाला जितके कमी कोड लिहावे लागतील, तितक्या कमी चुका कराव्या लागतील, सुरक्षा-संबंधित किंवा नाही, असे ट्रिपलेट स्पष्ट करतात.

रस्ट आणि सी ची तुलना

2006 मध्ये, Mozilla चा कर्मचारी Graydon Hoare ने Rust हा वैयक्तिक प्रकल्प म्हणून लिहायला सुरुवात केली. आणि 2009 मध्ये, Mozilla ने स्वतःच्या गरजांसाठी रस्टच्या विकासाला प्रायोजित करण्यास सुरुवात केली आणि भाषा आणखी विकसित करण्यासाठी संघाचा विस्तारही केला.

Mozilla ला नवीन भाषेत स्वारस्य असण्याचे एक कारण म्हणजे Firefox C++ कोडच्या 4 दशलक्ष ओळींमध्ये लिहिलेले होते आणि त्यात काही गंभीर असुरक्षा होत्या. सुरक्षितता आणि एकरूपता लक्षात घेऊन रस्ट तयार करण्यात आला होता, ज्यामुळे ब्राउझरच्या आर्किटेक्चरची पूर्णपणे पुनर्रचना करण्यासाठी क्वांटम प्रकल्पाचा भाग म्हणून फायरफॉक्सच्या अनेक घटकांचे पुनर्लेखन करणे हा एक आदर्श पर्याय आहे. Mozilla देखील Rust चा वापर करत आहे सर्व्हो विकसित करण्यासाठी, एक HTML रेंडरिंग इंजिन जे अखेरीस वर्तमान फायरफॉक्स रेंडरिंग इंजिनची जागा घेईल. Microsoft, Google, Facebook, Amazon, Dropbox, Fastly, Chef, Baidu आणि इतर बर्‍याच कंपन्यांनी त्यांच्या प्रकल्पांसाठी रस्ट वापरणे सुरू केले आहे.

रस्ट सी लँग्वेजच्या सर्वात महत्त्वाच्या समस्यांपैकी एक सोडवते. ते स्वयंचलित मेमरी व्यवस्थापन देते त्यामुळे विकसकांना मॅन्युअली वाटप करण्याची आणि नंतर ऍप्लिकेशनमधील प्रत्येक ऑब्जेक्टसाठी मुक्त करण्याची गरज नाही. रस्टला इतर आधुनिक भाषांपेक्षा वेगळे बनवणारी गोष्ट म्हणजे त्यात कचरा गोळा करणारा नाही जो मेमरीमधून न वापरलेल्या वस्तू आपोआप काढून टाकतो किंवा जावासाठी Java Runtime Environment प्रमाणे ते कार्य करण्यासाठी आवश्यक असलेले रनटाइम वातावरणही नाही. त्याऐवजी, रस्टमध्ये मालकी, कर्ज, संदर्भ आणि आजीवन संकल्पना आहेत. “मालक ते वापरत आहे की फक्त कर्ज घेत आहे हे दर्शविण्यासाठी रस्टमध्ये ऑब्जेक्टवर कॉल घोषित करण्याची एक प्रणाली आहे. तुम्ही एखादी वस्तू फक्त उधार घेतल्यास, कंपायलर त्याचा मागोवा ठेवेल आणि जोपर्यंत तुम्ही त्याचा संदर्भ घेतो तोपर्यंत मूळ वस्तू त्याच ठिकाणी राहते याची खात्री करेल. रस्ट हे देखील सुनिश्चित करेल की ऑब्जेक्टचा वापर पूर्ण होताच मेमरीमधून काढून टाकला जाईल, अतिरिक्त वेळेशिवाय संकलित वेळी कोडमध्ये संबंधित कॉल टाकला जाईल,” ट्रिपलेट म्हणतात.

मूळ रनटाइम नसणे हे देखील रस्टचे सकारात्मक वैशिष्ट्य मानले जाऊ शकते. ट्रिपलेटचा असा विश्वास आहे की ती ज्या भाषांवर चालते त्या सिस्टम प्रोग्रामिंग टूल्स म्हणून वापरणे कठीण आहे. जसे तो स्पष्ट करतो: "तुम्ही कोणताही कोड कॉल करण्यापूर्वी हा रनटाइम सुरू करणे आवश्यक आहे, तुम्ही हा रनटाइम फंक्शन्स कॉल करण्यासाठी वापरला पाहिजे आणि रनटाइम स्वतःच अनपेक्षित वेळी तुमच्या मागे अतिरिक्त कोड चालवू शकेल."

रस्ट देखील सुरक्षित समांतर प्रोग्रामिंग प्रदान करण्याचा प्रयत्न करते. मेमरी सुरक्षित बनवणारी तीच वैशिष्ट्ये कोणत्या थ्रेडच्या मालकीची आहे आणि कोणत्या वस्तू थ्रेड्समधून पास केल्या जाऊ शकतात आणि कोणत्या लॉकची आवश्यकता आहे याचा मागोवा ठेवतात.

या सर्व वैशिष्ट्यांमुळे विकासकांना सिस्टम प्रोग्रामिंगसाठी नवीन साधन म्हणून निवडण्यासाठी रस्ट पुरेसे आकर्षक बनवते. तथापि, समांतर संगणनाच्या बाबतीत, रस्ट अजूनही C च्या मागे आहे.

ट्रिपलेटचा एक विशेष कार्य गट तयार करण्याचा मानस आहे जो रस्टमध्ये आवश्यक वैशिष्ट्ये सादर करण्यावर लक्ष केंद्रित करेल जेणेकरून ते सिस्टम प्रोग्रामिंगच्या क्षेत्रात C च्या बरोबरीने, मागे टाकू शकेल आणि बदलू शकेल. IN Reddit वर धागा, त्यांच्या भाषणाला समर्पित, ते म्हणाले की "FFI/C पॅरिटी गट निर्मिती प्रक्रियेत आहे आणि अद्याप काम सुरू केलेले नाही," सध्या ते कोणत्याही प्रश्नांची उत्तरे देण्यास तयार आहेत आणि भविष्यात ते निश्चितपणे त्वरित योजना प्रकाशित करतील. सर्व इच्छुक पक्षांसाठी त्याच्या पुढाकाराचा भाग म्हणून रस्टच्या विकासासाठी.

असे गृहीत धरले जाऊ शकते की FFI/C पॅरिटी गट सर्व प्रथम रस्टमध्ये मल्टी-थ्रेडिंग सपोर्ट सुधारण्यावर लक्ष केंद्रित करेल, BFLOAT16 साठी समर्थन सादर करेल, एक फ्लोटिंग पॉइंट फॉरमॅट जो नवीन इंटेल Xeon स्केलेबल प्रोसेसरमध्ये दिसून आला आहे, तसेच असेंब्ली स्थिर करणे. कोड समाविष्ट करणे.

स्त्रोत: 3dnews.ru