LWN：維護(hù)者峰會(huì)上討論Rust in kernel！
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Using Rust for kernel development
By Jonathan Corbet
September 27, 2021
Maintainers summit
DeepL assisted translation
https://lwn.net/Articles/870555/
在 2021 年的 Linux Plumbers 大會(huì)上，Linux 的 Rust 開(kāi)發(fā)者們進(jìn)行了許多富有成效的討論。在維護(hù)者峰會(huì)（the Maintainers Summit）上，Miguel Ojeda 繼續(xù)談?wù)撽P(guān)于 Rust 的話題。要怎樣才能讓 Rust 補(bǔ)丁被合入 mainline？他得到的答案是很令人鼓舞的，盡管并不是完全的承諾。
Ojeda 首先問(wèn)大家，社區(qū)是否希望 Rust 進(jìn)入內(nèi)核。他說(shuō)，如果 Rust 進(jìn)入內(nèi)核，它就應(yīng)該作為一等公民。在他的討論中，他遇到了許多對(duì)該語(yǔ)言感興趣的內(nèi)核開(kāi)發(fā)者，其中許多人愿意參與。在這個(gè)過(guò)程中，他已經(jīng)得到了這些開(kāi)發(fā)者中許多人的幫助。他說(shuō)，一些團(tuán)體，比如安卓團(tuán)隊(duì)，都很迫切地希望 kernel 擁有 Rust 支持。
Linus Torvalds 回答說(shuō)，內(nèi)核社區(qū) "幾乎肯定（almost certainly）" 會(huì)用該語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，但 Rust 的開(kāi)發(fā)者需要接受我們把它當(dāng)作試驗(yàn)。在這之前，不需要說(shuō)服內(nèi)核社區(qū)里的每一個(gè)人，但確實(shí)需要先獲得不少子系統(tǒng)維護(hù)者的支持，主要是那些在一開(kāi)始就會(huì)受到直接影響的維護(hù)者。他說(shuō)，來(lái)自 "fake Linus"（指的是 GPIO 維護(hù)者 Linus Walleij）和 Greg Kroah-Hartman 的支持就會(huì)是一個(gè)好的開(kāi)始。并不是必須要獲得大多數(shù)內(nèi)核維護(hù)者的支持的。幾個(gè)月前，當(dāng)這些 patch 被發(fā)布出來(lái)時(shí)，Torvalds 曾看過(guò)這些 patch，其中沒(méi)有什么東西會(huì)讓他感到說(shuō) "完全無(wú)法接受"。不過(guò)從那以后，他就再也沒(méi)有看到過(guò)任何后續(xù)的發(fā)布了。Torvalds 最后說(shuō)，如果 Rust 支持不先被合入的話，它就永遠(yuǎn)不可能達(dá)到足夠可以在內(nèi)核中真正使用起來(lái)的程度。
Kroah-Hartman 說(shuō)，Rust 的補(bǔ)丁看起來(lái)比以前好多了，但還沒(méi)有完全準(zhǔn)備好。Wedson Almeida Filho 在 7 月份發(fā)布的 Rust GPIO 驅(qū)動(dòng)是 "非常棒的"，他還說(shuō)一些文件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者對(duì) Rust 很感興趣。這可能是一個(gè)很好的開(kāi)展工作的場(chǎng)所，因?yàn)閮?nèi)核中的虛擬文件系統(tǒng) API 相對(duì)穩(wěn)定。
Kees Cook 建議，WiFi 或藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)可能是一個(gè)使用 Rust 的好地方。Kroah-Hartman 回答說(shuō)，他很愿意拋棄目前所有的藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)。他說(shuō)，他知道有一款即將上市的手機(jī)將會(huì)配備 100 個(gè) out-of-tree 的驅(qū)動(dòng)程序，他建議那些對(duì) Rust 感興趣的開(kāi)發(fā)者可以從這些驅(qū)動(dòng)中挑選 10 個(gè)，看看是否能開(kāi)展工作。
Dave Airlie 說(shuō)，肯定會(huì)有一些維護(hù)者因?yàn)樵黾恿艘环N新的語(yǔ)言而感到害怕。他們將不得不花時(shí)間通過(guò)編寫(xiě)一些有用的代碼來(lái)學(xué)習(xí)這個(gè)語(yǔ)言。他們需要確保外界有一些人會(huì)幫助他們來(lái)處理他們的子系統(tǒng)中的 Rust 代碼。Torvalds 說(shuō)，Rust 并不難懂，盡管錯(cuò)誤處理的模式跟 C 很不一樣。任何有能力 review patch 的人應(yīng)該都可以掌握 Rust 語(yǔ)言到足夠 review 該語(yǔ)言代碼的程度。
Ted Ts'o 建議，Rust 的開(kāi)發(fā)者應(yīng)該更有規(guī)律地來(lái)發(fā)布 patch，比如每隔一兩個(gè)星期發(fā)布一次。當(dāng)有東西出現(xiàn)在他們的收件箱里時(shí)，開(kāi)發(fā)者會(huì)看一看，這就是引起他們注意的方法。
Airlie 說(shuō)，現(xiàn)在在內(nèi)核的邊邊角角的位置有了一些 Rust 代碼例子，比如說(shuō)驅(qū)動(dòng)程序領(lǐng)域。那有沒(méi)有把 Rust 放到內(nèi)核的核心領(lǐng)域的代碼，而在邊角來(lái)使用 C 代碼的例子？Ojeda 回答說(shuō)，Rust 的開(kāi)發(fā)者并不是要重寫(xiě)核心內(nèi)核中的功能，相反，他們正在做一套抽象層，從而可以便于利用安全的 Rust 語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序。他說(shuō)，如果使用 Rust 編寫(xiě)核心部分、而用 C 語(yǔ)言來(lái)寫(xiě)驅(qū)動(dòng)的話，就會(huì)失去使用 Rust 的很多優(yōu)勢(shì)了。一旦你使用了 Rust，你就會(huì)想保持使用 Rust。
Ts'o 提出了經(jīng)常有人擔(dān)憂的對(duì)于那些范圍比較廣的、跨子系統(tǒng)的改動(dòng)。當(dāng)涉及到 Rust 代碼時(shí)，這些改動(dòng)會(huì)有多困難？如果 GPIO 的維護(hù)者同意的話，那就沒(méi)問(wèn)題，因?yàn)檫@個(gè)子系統(tǒng)基本沒(méi)有什么其他依賴和影響。但是，如果文件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者不得不修改一處代碼從而破壞了 Rust 的 GPIO 接口，那會(huì)出現(xiàn)什么情況？Ojeda 重申，內(nèi)核維護(hù)者需要接受這種變化，并且他們需要準(zhǔn)備好 review 那些對(duì)他們的子系統(tǒng)的改動(dòng)。來(lái)自其他子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)者如果想在使用 Rust 的子系統(tǒng)中進(jìn)行修改，就得先學(xué)習(xí)這種語(yǔ)言。Rust 開(kāi)發(fā)者可以提供幫助，但這是不夠的。如果內(nèi)核維護(hù)者想要 Rust，他們就得要幫忙。Mark Brown 說(shuō)，即使維護(hù)者有這個(gè)動(dòng)力去進(jìn)行 review，Rust 開(kāi)發(fā)者的 review 也還是必要的，這樣才能確保這個(gè) patch 是 "符合 Rust 品位的"。畢竟，他一周前才開(kāi)始學(xué)習(xí)這門語(yǔ)言，現(xiàn)在還不搞不清楚自己的寫(xiě)法對(duì)不對(duì)。
Arnd Bergmann 說(shuō)，把 Rust 代碼放到 kernel tree 的某些角落里，并不是正確的做法。在目前的 patch 中，有一個(gè)頂層的 Rust 目錄，但是把 Rust 代碼分放在相關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)中會(huì)好得多。應(yīng)該把盡可能少的代碼放在那個(gè)統(tǒng)一位置。Ojeda 回答說(shuō)，還是需要有一些通用的支持代碼，但很多東西可以從目前的內(nèi)核 Rust 目錄中分離出來(lái)，放到相關(guān)的子系統(tǒng)里面去。
Al Viro 詢問(wèn) Rust 工具鏈?zhǔn)欠褡銐蚍€(wěn)定，他指出，目前要求使用最新的 Rust 編譯器，這是一個(gè)問(wèn)題。通常每個(gè)月至少會(huì)有一次他需要對(duì)過(guò)去三四年歷史的 git commit 中進(jìn)行 bisect 二分法查找來(lái)確認(rèn)引入問(wèn)題的那個(gè) commit。如果在 bisect 中每個(gè)步驟都需要用不同的編譯器，那么用起來(lái)就很麻煩了。Ojeda 說(shuō)，現(xiàn)在的內(nèi)核工作還正在使用一些不穩(wěn)定的 Rust 特性，這確實(shí)是一個(gè)問(wèn)題，兼容性不夠好。目前的 Rust patch 可以使用一個(gè) Rust 版本來(lái)完成對(duì)每個(gè) kernel release 的編譯，但是他們不能保證以后更新過(guò)的編譯器還能正常編譯過(guò)。所以，是的，bisect 的時(shí)候確實(shí)可能需要改變編譯器的版本。
然而，如果 Rust 支持進(jìn)入 mainline kernel，那么情況就會(huì)改變。這將給 Rust 開(kāi)發(fā)社區(qū)帶來(lái)壓力，使其穩(wěn)定 Rust 語(yǔ)言中所需要的那些功能，盡管沒(méi)有人能保證這一定會(huì)發(fā)生。不過(guò)遲早會(huì)建立起一個(gè)只使用穩(wěn)定的 Rust 特性的內(nèi)核，到那時(shí)兼容性問(wèn)題就會(huì)消失。他說(shuō)，如果社區(qū)選擇在這之前不合并對(duì) Rust 支持，那他也能理解。
Ts'o 說(shuō)，如果 Rust 社區(qū)想要從加入 Linux kernel 中引出的這些公共關(guān)系中嘗到甜頭，那么 Rust 社區(qū)可能也會(huì)被感動(dòng)，從而來(lái)對(duì)這些必需的功能保持足夠穩(wěn)定。Ojeda 說(shuō)，他被邀請(qǐng)參加今年的 Rustconf，這是一個(gè)好兆頭，但隨后他提交的關(guān)于 Rust 在內(nèi)核中使用情況的材料被拒絕了，這就不是一個(gè)好兆頭了。不過(guò)，后來(lái)在那次會(huì)議上還是強(qiáng)調(diào)了 Rust 加入 Linux kernel 的一些需要考慮的問(wèn)題，所以在某種程度上來(lái)說(shuō)，Rust 社區(qū)肯定是有興趣的。
Thomas Gleixner 說(shuō)，他并不反對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，而且他喜歡這個(gè)語(yǔ)言中的一些概念。但他擔(dān)心的是 "Rust 中未支持的 memory-model 應(yīng)該怎么處理"。Ojeda 說(shuō)，Rust 社區(qū)正在從 C++11 和 C11 標(biāo)準(zhǔn)中了解內(nèi)存模型（memory-model）相關(guān)的信息，但還沒(méi)有最終確定。Ojeda 說(shuō)，在本周早些時(shí)候的一次談話中，他鼓勵(lì) Paul McKenney，認(rèn)為現(xiàn)在是去 Rust 社區(qū)并告訴他們后續(xù)事情會(huì)如何發(fā)展的最好時(shí)機(jī)，這是一個(gè)修復(fù) C 語(yǔ)言 memory model 問(wèn)題并采用正確方式實(shí)現(xiàn)的好機(jī)會(huì)。
Torvalds 在會(huì)議結(jié)束時(shí)重申，將 Rust 引入內(nèi)核算是一個(gè)實(shí)驗(yàn)，社區(qū)只是把它的腳趾頭放入水中而已。它會(huì)需要好幾年的時(shí)間來(lái)把事情弄清楚，并確定它在內(nèi)核中是否真的有幫助。他對(duì) Rust 持積極態(tài)度，喜歡這種語(yǔ)言，也希望有一種更安全的語(yǔ)言，特別是用于那些驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)場(chǎng)景。但是，他在最后告誡說(shuō)，他并不期望用 Rust 語(yǔ)言來(lái)重寫(xiě)整個(gè)內(nèi)核。
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