Rust para sistemas de archivos

Usar Rust en sistemas de archivos

Objetivos

• Usar el sistema de tipos de Rust para detectar más errores en tiempo de compilación
• Aumentar la productividad frente al código en C al automatizar tareas como la liberación de recursos
• Reducir vulnerabilidades relacionadas con la memoria y acortar el tiempo de depuración

Ventajas de Rust

• Rust elimina el comportamiento indefinido y ofrece capacidades para ver qué está ocurriendo dentro del código
• Es posible demostrar la corrección del código escrito en Rust, lo que reduce bugs que obstaculizan el desarrollo de funciones

Ejemplo del sistema de tipos de Rust

• La función iget_locked() tiene requisitos complejos
• En Rust puede reemplazarse por la función get_or_create_inode(), y el sistema de tipos hace cumplir esos requisitos

Debate sobre el cambio de nombres en la API

• Problema de falta de coincidencia entre los nombres de la API de C y la API de Rust
• Puede resultar poco familiar para la comunidad de desarrollo existente
• Puede ser necesario alinear los nombres

Problemas generales

• Hace falta decidir si las abstracciones de Rust se usarán de forma general en todos los sistemas de archivos del kernel, o si se concentrarán solo en sistemas de archivos simples escritos en Rust
• A medida que el código en C evoluciona, pueden surgir problemas de sincronización con el código en Rust

Problemas del ciclo de vida de los objetos

• El ciclo de vida de los objetos puede variar según el sistema de archivos
• Si se codifica un único ciclo de vida en la API de Rust, puede que no funcione para algunos sistemas de archivos

Problemas de los bindings de Rust

• No todos los sistemas de archivos migrarán de inmediato a Rust
• A medida que el código en C evoluciona, los bindings de Rust pueden romperse
• Si los bindings de Rust se rompen, el problema recae en los desarrolladores de Rust-for-Linux

Conclusión

• Continuar desarrollando los bindings de Rust mientras el código en C sigue evolucionando
• Con el tiempo quedará más claro si codificar mucho significado en el sistema de tipos de Rust es algo bueno o malo

Resumen de GN⁺

• Introducir Rust en los sistemas de archivos ayudará mucho a mejorar la seguridad de memoria y la productividad
• El sistema de tipos de Rust puede hacer cumplir requisitos complejos de la API, elevando la corrección del código
• Si los desarrolladores existentes de C no aprenden Rust, pueden surgir dificultades como problemas de sincronización
• Si los bindings de Rust se rompen, resolverlo quedará en manos de los desarrolladores de Rust-for-Linux
• Un proyecto con funciones similares es Fuchsia OS de Google

[GN⁺]

Comentarios de Hacker News

• Que cada sistema de archivos gestione el ciclo de vida de los inode de forma distinta y pretender manejarlo con la misma función va en contra de la capa de abstracción

  • El ciclo de vida de los inode debería gestionarse por sistema de archivos

• Se plantea la pregunta de si Rust necesita cambios para facilitar más las llamadas a C

  • Falta una comprensión clara de la interoperabilidad entre Rust y C
  • En C++ y Objective C basta con incluir archivos de encabezado y llamar funciones
  • Swift puede incluir archivos de Objective C y llamar a C
  • Más que adaptarse a los desarrolladores del kernel, Rust como lenguaje necesita volverse un poco más flexible

• No está claro si la API de Rust envuelve la API de C o si la reimplementa

  • Si es una reimplementación, usar los mismos nombres que la API de C puede causar problemas

• Agregar Rust al kernel introduce complejidad adicional

  • Si se escribiera un sistema operativo nuevo desde cero, se podrían usar todas las funciones del lenguaje
  • Al añadirlo a una base de código existente y enorme, surgen problemas adicionales

• La discusión es muy civilizada

  • No están de acuerdo con el tono negativo
  • Son optimistas respecto a que las personas involucradas hayan comunicado claramente los problemas

• Tener más opciones en el kernel de Linux siempre es beneficioso

  • Rust no es la solución para todos los problemas
  • Rust ofrece un modelo de programación seguro, pero es limitado
  • ¿Problemas de memoria? ¡Usa Rust!
  • ¿Problemas de concurrencia? ¡Cámbiate a Rust!
  • Pero no se puede hacer todo lo que hace C sin usar bloques unsafe
  • Rust puede aportar una nueva perspectiva, pero no es una solución completa

• Algunos comentarios al final de la página de lwn.net son groseros

  • Imagina decirle a alguien que contribuye a un proyecto de código abierto: "la ciencia avanza con un funeral a la vez"

• Hay discusión sobre el problema de la falta de coincidencia entre los nombres de la API de C y la API de Rust

  • Las convenciones de nombres heredadas son difíciles
  • Se puede mantener el mismo nombre o envolverlo con uno nuevo
  • Poner nombres es difícil