vlambda博客
学习文章列表

主要由 C 语言编写内核的开源操作系统 Linux 一直广受开发者喜爱，然而由于 Linux 内核漏洞不断，其中多数情况下皆由内存安全引起，所以自 2019 年就有“用 Rust 开发 Linux 驱动”的声音响起，因为 Rust 拥有更为安全的 API。

彼时不少开发者对这个想法表示质疑，但如今看来，情况似乎并没有那么糟糕，起码，Linux 之父 Linus Torvalds 并没有将其一棒子打死，甚至表示他属于“观望”阵营：“我对这个项目很感兴趣，但我认为它是由那些对 Rust 非常感兴趣的人推动的，我想看看它最终会如何在实践中发挥作用。”

在 Linux 中逐渐“崛起”的 Rust

从“质疑”到“观望”，Rust 在 Linux 中走了一段路。

2019 年首次出现“用 Rust 开发 Linux 驱动”的主张时，Linux 内核维护者 Greg Kroah-Hartman 表示愿意接受用 Rust 开发 Linux 内核的驱动程序，但这有前提：

一、Rust 驱动不是默认启用而是以可选的方式存在；

二、Rust 驱动要有比 C 驱动更有优势。

当时也有许多开发者对此否定，因为用 Rust 实现驱动程序存在一些不可避免的难题：Linux 内核无法保证 API/ABI 的稳定性，通用 Rust 接口设计较为困难；Linux 内核采用的 C 语言特性并没有相应的 Rust 支持。

后来，在 2020 年 Linux Plumbers 会议前，Linux 内核开发者开始认真讨论在内核中使用 Rust 的想法。当时已经明确的是，并不会用 Rust 完全地重写内核，只是添加用 Rust 编写的新代码，使其与现有的内核基础结构完美接口。

这个话题也引来了 Linus 的关注。与 2019 年 Greg 的“前提一”不同，Linus 认为，为了确保能够进行广泛测试，Rust 驱动应该在默认情况下有效地启用支持，避免只有特定开发者使用而产生无人关注的问题。

去年 10 月在欧洲开源峰会上，面对用 Rust 编写内核代码进展的提问，Greg 指出：“一年半前 Rust 开发人员就与 Linus Torvalds 进行了沟通，这件事情确实已经开始了。” 而当时 Linux 内核开发人员在努力实现 C 与 Rust 之间的交互及处理。此时已然可以窥见 Linux 内核维护者将把 Rust 写进内核代码的决心已定。

时至如今，在提到将 Rust 写进 Linux 内核的看法时，经常“暴躁”的 Linus 却表示出带了些许期待的“观望”。

Linus：感兴趣，但保持观望

正如上文提到，Linux 内核漏洞多来自内存安全性问题，占比约为三分之二，而这个数据从理论上讲，完全可以通过利用 Rust 的特质——比 C 语言更为安全的 API 来避免。

因此，虽然就个人而言，Linus 绝不会去推动 Rust 进内核，但考虑到 Rust 的优势及为了减少 Linux 的安全隐患，Linus 还是愿意接受 Rust 并对这个项目感兴趣，不过他表示：“但我也知道，有时候承诺是不会兑现的。”

Linus 认为，Rust 的首要目标应该是驱动程序，因为这部分能找到许多不同的可能目标，并且内核的这些各个部分相当小且独立。此外他还指出，“任何对驱动程序的初步试验都只是体系架构方面的问题”。因为很多驱动程序仅与几个目标架构有关，所以就算在某些架构上不支持 Rust 代码问题也不是太大。

另外，Linus 也知道有些开发者根本不喜欢用户空间中加入 Rust 的行为，他们可能会觉得用户空间中的“Rustification”对内核维护而言并非好事。对此，Linus 解释道：“内核与用户空间项目不同。可能 Rust 对内核而言会使某些方面更加困难（我们使用很多非常奇怪的头文件，这些头文件突破了 C 的界限），但是在许多其他方面却更容易（因为内核是相当独立的，因此最后的二进制文件不依赖于其他项目）。”

Rust 是最佳系统编程语言？

作为起初仅是 Mozilla 的一个研究项目，用于快速并安全重写 Firefox 浏览器的 Rust，现在已发展为优秀的系统编程语言，不仅 Linux 内核看上了它，微软都曾有意选择 Rust 作为 C 和 C++ 的安全替代方案，并且认为 Rust 语言是目前是业界采用的最佳选择。

因此，虽然 Linux 计划用 Rust 编写内核代码一事早已不是新鲜事，但这个话题却一直是众多人关注的焦点，也引起了热议：

评论1：

Rust 并非完全是托管内存语言。它可以在没有显式运行时的情况下运行，从而使其适合在 OS 内核中使用。

评论2：

我已经关注 Rust 一段时间了，并对此保持谨慎乐观的态度。没有垃圾回收，因此除了具有内存安全性外，它实际上没有其他功能可与 Go 媲美，但又因为具有内存安全性，因此它与 C 和 C++ 具有更高的可比性。

评论3：

我对 Linux 内核中的 Rust 感到非常兴奋，但这并不是因为 Linux。我希望这会是嵌入式软件开发的分水岭，因为嵌入式软件开发几乎完全依赖于 C 和 C ++，如果切换到 Rust 这样的语言将会受益匪浅。

那么对此你有什么看法吗？欢迎评论区留言！

参考链接：
https://www.zdnet.com/article/linus-torvalds-on-where-rust-will-fit-into-linux/

https://arstechnica.com/gadgets/2021/03/linus-torvalds-weighs-in-on-rust-language-in-the-linux-kernel/?comments=1