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在 Linux 新版内核中的 Rust 初探，原来是这样的！

Rust

整理 | 苏宓
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
近来 ， Rust 爆火 。
【在 Linux 新版内核中的 Rust 初探，原来是这样的！】不久之前 ， 53 岁的 Linus Torvalds 在出席 linux 基金会主办的 2022 开源峰会时表示 ， 下一个版本的 Linux 内核主线 ， 可能就会合并 Rust 语言提交的 PR 分支 。然而 ， 在五天前有开发者询问 Linus 是否在 Linux 6.1 进行补丁合并时错过了一个 Git Pull 请求时 ， 对方称他的电脑内存有问题 ， 合并速度很慢 ， 或将导致 Linux 6.1 补丁合并推迟 。
正当众人怀疑他买了一个二手的翻新 ECC 时 ， 10 月 13 日 ， Linux 内核开发者 Jonathan Corbet 惊喜地分享了一则关于“Linux 6.1 中 Rust 初探”的好消息 。接下来 ， 我们将与大家一下看看 Linux 和 Rust 遇到一起 ， 将带来哪些“火花”？
 
最新进展根据 Jonathan Corbet 的介绍 ， 在 Linux 6.1 版本中 ， 有很多重要的变化被合并到主线中 ， 而引入对 Rust 的支持也只是其中一个最受关注的方面 。虽然 Rust 的到来 ， 为内核开发者的创新带来了一些不同 ， 但是他也发现当前 Linux 内核中的 Rust 还不能做很多有趣的事情 。
为 Linux 内核开发 Rust 的工作其实早在几年前就已经开始了 ， 它已经产生了许多支持代码和一些有趣的驱动程序 ， 包括在 Linux 内核中用 Rust 语言编写一个苹果图形驱动 。
不过 ， 在最初并入主线内核时 ， Linus Torvalds 明确表示 ， 应该尽可能少地包含一些功能 。因此 ， 这些驱动程序和它们的支持代码被去掉了 ， 必须等待未来的内核发布时候才会被加进来 。现在有的只是建立一个可以载入内核的模块所需的支持 ， 以及一个小的示例模块 。
 
构建 Rust 支持为了让对此感兴趣的开发者更加清楚明白 Linux 内核中 Rust 的支持功能 ， Jonathan Corbet 分享了开发者可能会遇到的一些问题 。
譬如 ， 内核配置过程会在构建系统上寻找先决条件 ， 如果不存在 ， 就会默默地禁用 Rust 选项 ， 这样它们甚至不会显示 。
因此 ， 构建 Rust 支持需要特定版本的 Rust 编译器和 bindgen （一个能自动为 C（或 C++）库生成 Rust 绑定的辅助库和命令行工具）工具 。具体来说 ， 就是 Rust 1.62.0 和 bindgen 0.56.0 版本 。
如果目标系统有更新的版本 ， 配置过程会发出警告 ， 但无论如何还是会继续 。对于那些试图用分销商提供的 Rust 工具链进行构建的人来说 ， 更尴尬的是 ， 构建过程还需要 Rust 标准库的源代码 ， 这样它就可以构建自己的核心和 alloc crates 的版本 。在分销商开始提供 "Rust for the kernel "包之前 ， 把这些代码放到构建过程可以找到的地方是有点困难的 。
获得这种依赖项的方法是放弃分销商的工具链 ， 而从 Rust 存储库中安装所有的东西 。其中 ， Rust 官方的使用指南上详细地描述了 Rust 的上手过程（https://www.rust-lang.org/learn/get-started） 。
 
示例模块在安装完成后 ， 内核配置系统将设置 CONFIG_RUST 选项 ， 这个选项将可以用于构建示例模块 。该模块（samples/rust/rust_minimal.rs）确实很小 ， 但它足以让我们了解 Rust 中的内核代码会是什么样子 。首先 ， 写下类似于 #include 的代码行：
use kernel::prelude::*;
在 rust/kernel/prelude.rs 中找到声明的拉取 ， 使得一些类型、函数和宏可用 。
用 C 语言编写的内核模块包括对 MODULE_DESCRIPTION() 和 MODULE_LICENSE() 等宏的一些调用 ， 这些宏将有关模块的元数据存放在一个单独的 ELF 部分 。module_init() 和 module_exit() 宏分别标识模块的构造函数和析构函数 。Rust 等同于将大部分的模板放在一个宏调用中 。
module! {
type: RustMinimal,
name: b"rust_minimal",
author: b"Rust for Linux Contributors",
description: b"Rust minimal sample",
license: b"GPL",
}
这个宏对各个字段的顺序很挑剔 ， 如果开发者弄错了就会抱怨 。除了把所有这些信息放到一个调用中 ， “moudule！”宏还包括一个 type:  ， 它将指向实际模块代码的指针 。是实际模块代码的指针 。开发者系统可以有一个能做有趣事情的模型 ， 在示例模块中 ， 该类型可以帮助开发者实现愿望 。


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