{"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\/sk\/blog\/news\/tretya-redakcziya-patchej-dlya-yadra-linux-s-podderzhkoj-yazyka-rust","title":{"rendered":"Tretia verzia patchov pre Linuxov\u00e9 jadro s podporou jazyka Rust","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"
Miguel Ojeda, autor projektu Rust-for-Linux, navrhol pre v\u00fdvoj\u00e1rov jadra Linux tretiu variantu komponentov pre v\u00fdvoj ovl\u00e1da\u010dov zariaden\u00ed v jazyku Rust. Podpora Rustu sa pova\u017euje za experiment\u00e1lnu, no u\u017e bola schv\u00e1len\u00e1 na zaradenie do vetvy linux-next. V\u00fdvoj je financovan\u00fd spolo\u010dnos\u0165ou Google a organiz\u00e1ciou ISRG (Internet Security Research Group), ktor\u00e1 je zakladate\u013eom projektu Let's Encrypt a prispieva k propag\u00e1cii HTTPS a rozvoju technol\u00f3gi\u00ed na zv\u00fd\u0161enie bezpe\u010dnosti internetu. <\/p>\n
Pripome\u0148me, \u017ee navrhovan\u00e9 zmeny umo\u017e\u0148uj\u00fa pou\u017e\u00edva\u0165 Rust ako druh\u00fd jazyk na v\u00fdvoj ovl\u00e1da\u010dov a modulov jadra. Podpora Rust sa prezentuje ako mo\u017enos\u0165, ktor\u00e1 nie je predvolene akt\u00edvna a nevedie k zaradeniu Rustu medzi povinn\u00e9 zostavovacie z\u00e1vislosti jadra. Pou\u017eitie Rustu na v\u00fdvoj ovl\u00e1da\u010dov umo\u017en\u00ed s minim\u00e1lnym \u00fasil\u00edm vytv\u00e1ra\u0165 bezpe\u010dn\u00e9 a kvalitnej\u0161ie ovl\u00e1da\u010de, zbaven\u00e9 tak\u00fdch probl\u00e9mov ako je pr\u00edstup do pam\u00e4te po jej uvo\u013enen\u00ed, dereferencovanie nulov\u00fdch ukazovate\u013eov a prete\u010denie vyrovn\u00e1vacej pam\u00e4te. <\/p>\n
Bezpe\u010dn\u00e1 pr\u00e1ca s pam\u00e4\u0165ou je v Rust zabezpe\u010den\u00e1 po\u010das kompil\u00e1cie prostredn\u00edctvom overovania referenci\u00ed, sledovania vlastn\u00edctva objektov a zoh\u013eadnenia \u017eivotnosti objektov (oblasti vidite\u013enosti), ako aj prostredn\u00edctvom hodnotenia spr\u00e1vnosti pr\u00edstupu k pam\u00e4ti po\u010das vykon\u00e1vania k\u00f3du. Rust tie\u017e poskytuje prostriedky na ochranu pred prete\u010den\u00edm celo\u010d\u00edseln\u00fdch hodn\u00f4t, vy\u017eaduje povinn\u00fa inicializ\u00e1ciu hodn\u00f4t premenn\u00fdch pred ich pou\u017eit\u00edm, lep\u0161ie spracov\u00e1va chyby v \u0161tandardnej kni\u017enici, aplikuje koncept nemennosti (immutable) odkazov a premenn\u00fdch ako predvolen\u00fdch a pon\u00faka siln\u00fa statick\u00fa typiz\u00e1ciu na minimaliz\u00e1ciu logick\u00fdch ch\u00fdb. <\/p>\n
V novej verzii patchov pokra\u010duje odstr\u00e1nenie pripomienok vyjadren\u00fdch v priebehu diskusie o prvej a druhej verzii patchov. Najv\u00fdraznej\u0161ie zmeny s\u00fa: <\/p>\n
\n
Pre\u0161lo sa na pou\u017e\u00edvanie stabilnej verzie kompil\u00e1tora Rust 1.57 ako referen\u010dn\u00e9ho a zabezpe\u010dila sa v\u00e4zba na stabilizovan\u00fa ed\u00edciu jazyka Rust 2021. Predt\u00fdm boli patche naviazan\u00e9 na beta vetvu Rust a vyu\u017e\u00edvali niektor\u00e9 mo\u017enosti jazyka, ktor\u00e9 spadaj\u00fa do kateg\u00f3rie nestabiln\u00fdch funkci\u00ed. Prechod na \u0161pecifik\u00e1ciu Rust 2021 umo\u017enil iniciova\u0165 pr\u00e1cu na odstr\u00e1nen\u00ed pou\u017eitia nestabiln\u00fdch funkci\u00ed v patchoch, ako s\u00fa const_fn_transmute, const_panic, const_unreachable_unchecked a core_panic a try_reserve.\n
Pokra\u010duje v\u00fdvoj s\u00fa\u010das\u0165ou patchov variantu Rust-kni\u017enice alloc, ktor\u00e1 bola upraven\u00e1 na zbavenie funkci\u00ed rozde\u013eovania pam\u00e4te mo\u017enej gener\u00e1cie stavu \u201epanic\u201c pri v\u00fdskytu ch\u00fdb, ako je nedostatok pam\u00e4te. V novej verzii s\u00fa implementovan\u00e9 mo\u017enosti \u201eno_rc\u201c a \u201eno_sync\u201c na vypnutie funk\u010dnosti, ktor\u00e1 sa v Rust-k\u00f3de pre jadro nepou\u017e\u00edva, \u010do rob\u00ed kni\u017enicu modul\u00e1rnej\u0161ou. Pokra\u010duje spolupr\u00e1ca s hlavn\u00fdmi v\u00fdvoj\u00e1rmi alloc, zameran\u00e1 na presun potrebn\u00fdch zmien pre jadro do hlavn\u00e9ho s\u00faboru kni\u017enice. Do z\u00e1kladnej kni\u017enice Rust (core) bola prenesen\u00e1 mo\u017enos\u0165 \u201eno_fp_fmt_parse\u201c, nevyhnutn\u00e1 na fungovanie kni\u017enice na \u00farovni jadra.\n
Bola vykonan\u00e1 \u00fadr\u017eba k\u00f3du na odstr\u00e1nenie mo\u017en\u00fdch varovan\u00ed kompil\u00e1tora pri zostavovan\u00ed jadra v re\u017eime CONFIG_WERROR. Pri zostavovan\u00ed k\u00f3du v jazyku Rust boli zahrnut\u00e9 \u010fal\u0161ie diagnostick\u00e9 re\u017eimy kompil\u00e1tora a varovania lintera Clippy.\n
Navrhnut\u00e9 s\u00fa abstrakcie na pou\u017eitie v k\u00f3de jazyka Rust pre blokovanie seqlock (sekven\u010dn\u00e9 z\u00e1mky), sp\u00e4tne volania na spr\u00e1vu nap\u00e1jania, I\/O Memory (readX\/writeX), obsluhu preru\u0161enia a pr\u00fadov, GPIO, pr\u00edstup k zariadeniam, ovl\u00e1da\u010dom a \u00fadajom.\n
Roz\u0161\u00edren\u00e9 prostriedky na v\u00fdvoj ovl\u00e1da\u010dov s pou\u017eit\u00edm pres\u00favate\u013en\u00fdch mutexov, bitov\u00fdch iter\u00e1torov, zjednodu\u0161en\u00fdch obalov okolo ukazovate\u013eov, vylep\u0161enej diagnostiky por\u00fach a infra\u0161trukt\u00fary, ktor\u00e1 nie je z\u00e1visl\u00e1 od d\u00e1tovej zbernice.\n
Zlep\u0161en\u00e1 pr\u00e1ca so referenciami pomocou zjednodu\u0161en\u00e9ho typu Ref, ktor\u00fd je zalo\u017een\u00fd na backendu refcount_t a vyu\u017e\u00edva rovnomenn\u00e9 API jadra na po\u010d\u00edtanie referenci\u00ed. Podpora typov Arc a Rc, poskytovan\u00fdch v \u0161tandardnej kni\u017enici alloc, bola odstr\u00e1nen\u00e1 a nie je dostupn\u00e1 v k\u00f3de, ktor\u00fd be\u017e\u00ed na \u00farovni jadra (pre samotn\u00fa kni\u017enicu s\u00fa pripraven\u00e9 mo\u017enosti, ktor\u00e9 tieto typy vyp\u00ednaj\u00fa).\n
Do patchov bol pridan\u00fd variant ovl\u00e1da\u010da PL061 GPIO, prep\u00edsan\u00fd na Rust. \u0160peci\u00e1lnos\u0165ou ovl\u00e1da\u010da je to, \u017ee jeho implement\u00e1cia prakticky riadok po riadku opakuje existuj\u00faci ovl\u00e1da\u010d GPIO v jazyku C. Pre v\u00fdvoj\u00e1rov, ktor\u00ed sa chc\u00fa obozn\u00e1mi\u0165 s vytv\u00e1ran\u00edm ovl\u00e1da\u010dov na Rust, bolo pripraven\u00e9 riadkov\u00e9 porovnanie, ktor\u00e9 umo\u017e\u0148uje pochopi\u0165, do ak\u00fdch kon\u0161trukci\u00ed na Rust bol pretransformovan\u00fd k\u00f3d na C.\n
Do z\u00e1kladn\u00e9ho k\u00f3du jazyka Rust bol prijat\u00fd rustc_codegen_gcc, backend rustc pre GCC, ktor\u00fd implementuje mo\u017enos\u0165 predkompil\u00e1cie (AOT) s pou\u017eit\u00edm kni\u017enice libgccjit. Pri riadnom rozvoji backendu umo\u017en\u00ed kompilova\u0165 pou\u017eit\u00fd v jadre k\u00f3d Rust pomocou GCC.\n
Okrem spolo\u010dnost\u00ed ARM, Google a Microsoft, z\u00e1ujem o pou\u017eitie jazyka Rust v jadre Linux vyjadrila aj spolo\u010dnos\u0165 Red Hat. Pripom\u00edname, \u017ee Google priamo zabezpe\u010duje podporu projektu Rust for Linux, vyv\u00edja nov\u00fa implement\u00e1ciu mechanizmu medzi procesn\u00fdm zdie\u013ean\u00edm Binder na Rust a zva\u017euje prepracovanie r\u00f4znych ovl\u00e1da\u010dov na Rust. Spolo\u010dnos\u0165 Microsoft za\u010dala s implement\u00e1ciou ovl\u00e1da\u010dov pre Hyper-V na Rust. Spolo\u010dnos\u0165 ARM pracuje na zlep\u0161en\u00ed podpory Rust pre syst\u00e9my zalo\u017een\u00e9 na procesoroch ARM. Spolo\u010dnos\u0165 IBM implementovala podporu Rust do jadra pre syst\u00e9my PowerPC. <\/ul>\n