{"id":102509,"date":"2021-12-07T15:37:11","date_gmt":"2021-12-07T13:37:11","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/novosti-interneta\/tretya-redakcziya-patchej-dlya-yadra-linux-s-podderzhkoj-yazyka-rust"},"modified":"2021-12-07T15:37:11","modified_gmt":"2021-12-07T13:37:11","slug":"tretya-redakcziya-patchej-dlya-yadra-linux-s-podderzhkoj-yazyka-rust","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/tretya-redakcziya-patchej-dlya-yadra-linux-s-podderzhkoj-yazyka-rust","title":{"rendered":"Trzecia edycja poprawek dla j\u0105dra Linux z wsparciem dla j\u0119zyka Rust.","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Miguel Ojeda, autor projektu Rust-for-Linux, zaproponowa\u0142 deweloperom j\u0105dra Linux trzeci wariant komponent\u00f3w do tworzenia sterownik\u00f3w urz\u0105dze\u0144 w j\u0119zyku Rust. Wsparcie dla Rust jest traktowane jako eksperymentalne, ale zosta\u0142o ju\u017c zatwierdzone do w\u0142\u0105czenia do ga\u0142\u0119zi linux-next. Rozw\u00f3j jest finansowany przez firm\u0119 Google oraz organizacj\u0119 ISRG (Internet Security Research Group), kt\u00f3ra jest za\u0142o\u017cycielem projektu Let\u2019s Encrypt i promuje HTTPS oraz rozw\u00f3j technologii zwi\u0119kszaj\u0105cych bezpiecze\u0144stwo internetu. <\/p>\n
Przypomnijmy, \u017ce proponowane zmiany umo\u017cliwiaj\u0105 u\u017cycie Rust jako drugiego j\u0119zyka do tworzenia sterownik\u00f3w i modu\u0142\u00f3w j\u0105dra. Obs\u0142uga Rust jest przedstawiana jako opcja, nieaktywna domy\u015blnie i nie prowadz\u0105ca do w\u0142\u0105czenia Rust do obowi\u0105zkowych zale\u017cno\u015bci kompilacyjnych j\u0105dra. U\u017cycie Rust do tworzenia sterownik\u00f3w pozwoli na minimalnym wysi\u0142ku tworzy\u0107 bezpieczne i lepszej jako\u015bci sterowniki, wolne od problem\u00f3w takich jak odwo\u0142ania do zwolnionej pami\u0119ci, dereferencja wska\u017anik\u00f3w null oraz przekroczenia granic bufora. <\/p>\n
Bezpieczna praca z pami\u0119ci\u0105 w j\u0119zyku Rust jest zapewniana w czasie kompilacji poprzez sprawdzanie referencji, \u015bledzenie w\u0142asno\u015bci obiekt\u00f3w oraz uwzgl\u0119dnianie czasu \u017cycia obiekt\u00f3w (zakresu widoczno\u015bci), a tak\u017ce poprzez ocen\u0119 poprawno\u015bci dost\u0119pu do pami\u0119ci w czasie wykonywania kodu. Rust zapewnia r\u00f3wnie\u017c \u015brodki ochrony przed przepe\u0142nieniami warto\u015bci ca\u0142kowitych, wymaga obowi\u0105zkowego inicjowania warto\u015bci zmiennych przed ich u\u017cyciem, lepiej obs\u0142uguje b\u0142\u0119dy w standardowej bibliotece, stosuje koncepcj\u0119 niezmienno\u015bci (immutable) referencji i zmiennych domy\u015blnie oraz oferuje siln\u0105 statyczn\u0105 typizacj\u0119 w celu minimalizacji b\u0142\u0119d\u00f3w logicznych. <\/p>\n
W nowej wersji poprawek kontynuowane jest usuwanie uwag przekazanych podczas dyskusji o pierwszej i drugiej wersji poprawek. Najwa\u017cniejsze zmiany to: <\/p>\n
\n
Dokonano przej\u015bcia na u\u017cycie stabilnego wydania kompilatora Rust 1.57 jako wzoru, a tak\u017ce zapewnionowi\u0105zanie do ustabilizowanej wersji j\u0119zyka Rust 2021. Wcze\u015bniej poprawki by\u0142y zwi\u0105zane z wersj\u0105 beta Rust i wykorzystywa\u0142y niekt\u00f3re funkcje j\u0119zyka, kt\u00f3re zaliczaj\u0105 si\u0119 do kategorii niestabilnych. Przej\u015bcie na specyfikacj\u0119 Rust 2021 umo\u017cliwi\u0142o zainicjowanie pracy nad eliminacj\u0105 z poprawek takich niestabilnych mo\u017cliwo\u015bci, jak const_fn_transmute, const_panic, const_unreachable_unchecked oraz core_panic i try_reserve.\n
Kontynuowany jest rozw\u00f3j wersji biblioteki Rust alloc, zmodyfikowanej w celu wyeliminowania funkcji alokacji pami\u0119ci, kt\u00f3re mog\u0105 generowa\u0107 stan \u201epanic\u201d w przypadku b\u0142\u0119d\u00f3w, takich jak brak pami\u0119ci. W nowej wersji wprowadzono opcje \u201eno_rc\u201d i \u201eno_sync\u201d, kt\u00f3re wy\u0142\u0105czaj\u0105 funkcjonalno\u015bci niewykorzystywane w kodzie Rust dla j\u0105dra, co czyni bibliotek\u0119 bardziej modu\u0142ow\u0105. Trwa wsp\u00f3\u0142praca z g\u0142\u00f3wnymi deweloperami alloc, maj\u0105ca na celu przeniesienie niezb\u0119dnych dla j\u0105dra zmian do g\u0142\u00f3wnej wersji biblioteki. Opcja \u201eno_fp_fmt_parse\u201d, potrzebna do pracy biblioteki na poziomie j\u0105dra, zosta\u0142a przeniesiona do podstawowej biblioteki Rust (core).\n
Przeprowadzono czyszczenie kodu w celu eliminacji mo\u017cliwych ostrze\u017ce\u0144 kompilatora podczas kompilacji j\u0105dra w trybie CONFIG_WERROR. Podczas kompilacji kodu w j\u0119zyku Rust w\u0142\u0105czono dodatkowe tryby diagnostyczne kompilatora oraz ostrze\u017cenia linterna Clippy.\n
Zaproponowano abstrakcje do wykorzystania w kodzie w j\u0119zyku Rust dla blokad seqlock (blokady sekwencyjne), wywo\u0142a\u0144 zwrotnych do zarz\u0105dzania zasilaniem, pami\u0119ci I\/O (readX\/writeX), obs\u0142ugi przerwa\u0144 i w\u0105tk\u00f3w, GPIO, dost\u0119pu do urz\u0105dze\u0144, sterownik\u00f3w i danych uwierzytelniaj\u0105cych.\n
Rozszerzono narz\u0119dzia do tworzenia sterownik\u00f3w z wykorzystaniem przeno\u015bnych mutex\u00f3w, bitowych iterator\u00f3w, uproszczonych opakowa\u0144 dla wska\u017anik\u00f3w, ulepszonej diagnostyki awarii oraz infrastruktury niezale\u017cnej od magistrali danych.\n
Udoskonalono prac\u0119 z odniesieniami dzi\u0119ki uproszczonemu typowi Ref, opartemu na backendzie refcount_t, korzystaj\u0105cemu z identycznego API j\u0105dra do zliczania odniesie\u0144. Wsparcie dla typ\u00f3w Arc i Rc, dostarczanych w standardowej bibliotece alloc, zosta\u0142o usuni\u0119te i nie jest dost\u0119pne w kodzie dzia\u0142aj\u0105cym na poziomie j\u0105dra (dla samej biblioteki przygotowano opcje wy\u0142\u0105czaj\u0105ce te typy).\n
Do zestawu patchy dodano wersj\u0119 sterownika PL061 GPIO, przepisany na Rust. Cech\u0105 wyr\u00f3\u017cniaj\u0105c\u0105 sterownika jest to, \u017ce jego implementacja praktycznie linijka po linijce powtarza istniej\u0105cy sterownik GPIO w j\u0119zyku C. Dla programist\u00f3w, kt\u00f3rzy chc\u0105 zapozna\u0107 si\u0119 z tworzeniem sterownik\u00f3w w Rust, przygotowano por\u00f3wnanie linijne, kt\u00f3re pozwala zrozumie\u0107, w jakie konstrukcje w Rust przekszta\u0142cono kod w C.\n
Do g\u0142\u00f3wnej bazy kodu Rust w\u0142\u0105czono rustc_codegen_gcc, backend rustc dla GCC, kt\u00f3ry realizuje mo\u017cliwo\u015b\u0107 kompilacji wst\u0119pnej (AOT) z wykorzystaniem biblioteki libgccjit. Przy odpowiednim rozwoju backendu b\u0119dzie on umo\u017cliwia\u0142 kompilacj\u0119 kodu Rust u\u017cywanego w j\u0105drze za pomoc\u0105 GCC.\n
Opr\u00f3cz firm ARM, Google i Microsoft, zainteresowanie wykorzystaniem j\u0119zyka Rust w j\u0105drze Linux wyrazi\u0142a firma Red Hat. Przypomnijmy, \u017ce Google bezpo\u015brednio wspiera projekt Rust for Linux, rozwija now\u0105 implementacj\u0119 mechanizmu mi\u0119dzyprocesowej komunikacji Binder w Rust oraz rozwa\u017ca przerobienie r\u00f3\u017cnych sterownik\u00f3w na Rust. Firma Microsoft rozpocz\u0119\u0142a realizacj\u0119 sterownik\u00f3w dla Hyper-V w Rust. Firma ARM pracuje nad popraw\u0105 wsparcia dla Rust w systemach opartych na procesorach ARM. Firma IBM zrealizowa\u0142a wsparcie Rust w j\u0105drze dla system\u00f3w PowerPC. <\/ul>\n