在今天的Linux Plumbers Conference 2020大会上，Geoffery Thomas等人以“Barriers to in-tree Rust”为主题，讨论了想要把Rust引入到Linux内核项目中作为一种可选的开发语言，还需要解决的一些问题。

Rust适合作为内核开发语言主要有两点原因：

1. Rust是一个C语言很好的替代，很符合Linux内核对编程语言的需求：没有垃圾回收，更符合内核的面向对象模型。
2. 使用Rust更容易编写安全的代码。造成安全问题的use-after-free，缓存溢出，未初始化的内存等等的程序缺陷很容易避免。

Rust的优势让很多开发者感受到了吸引力。对新项目来说，选择Rust的技术困难可能不太大，但是对已有项目来说，到底有多可行呢？Linux社区已经在严肃的考虑这个问题。除了“可能没人懂Rust的patch怎么review因为没有用过Rust”这种鸡生蛋的问题以外，还有一些更加实际的项目框架问题需要考虑：

Cargo和库

Cargo是Rust官方的项目管理工具，可以安装和管理依赖，也可以控制构建过程。Geoffery认为虽然cargo的依赖管理对内核完全没有用(比如编译内核的过程不能依赖从网络上下载一个库，所有的代码都必须是in-tree的)，但是使用cargo还是有一定的意义的(具体是什么并没有深入)。

Rust的语言的运行时包含core / alloc / std三个层级，其中core是最核心的，内核代码也需要用到。alloc需要运行时里包含动态内存管理，这个在内核里是有的(kmalloc)，但是有人指出，内核GPF_*的API可能比较难适配。std库基本是封装操作系统的输入输出，文件操作等API，所以在内核里是用不到的。

跟C语言之间的ABI

两个语言之间如何互相调用？这个Rust是支持的，也不是Linux特有的问题，工具也有，但是如果大量的涉及到一些比较底层的操作，比如位操作、#ifdef检测config、以及各种C的预处理技巧，怎么在Rust里保持一致等等，可能会导致一些混乱。感觉像trace这样的框架，是不是需要用Rust重新实现一次呢？

RCU

内核使用了很多精细的同步机制，比如RCU。在讨论到怎么样从Rust访问RCU保护的数据时，Geoffery认为从语言层面是可行的，也有一些代码适配的进展。具体可以见

https://github.com/fishinabarrel/linux-kernel-module-rust/pull/250

除此之外，还有一些Rust语言特性导致的数据结构区别，比如双链表等，似乎也不是很大的困难——常见问题已经有一些可以参考的库和unsafe大法来解决(来自Rust社区的说法)。

GCC编译

rustc目前依赖LLVM作为编译工具，但是GCC仍然是内核的主流编译方式。使用LLVM编译整个内核可能是目前比较可行的做法，因为大家对混合LLVM+GCC的方式表示了一些担忧——使用两套编译器就无法做LTO，更重要的是，两个编译器的微妙差异可能会导致内部ABI不兼容问题。还有人提出，应该考虑给GCC添加一个Rust前端。

多平台支持

Linux支持的体系结构众多，Rust暂时还不能全部覆盖。(主要是arc, sparc32)

不过这个问题可以用“先让一部分人Rust起来”的思路解决。

mrustc

除了把Rust代码编译成.o再跟C语言的目标文件链接在一起，还有一种可能是用mrustc把Rust代码翻译成C，再进行编译。

https://github.com/thepowersgang/mrustc

Linus Torvalds的态度

https://lkml.org/lkml/2020/7/10/1261

I’d want the first rust driver (or whatever) to be introduced in such a simple format that failures will be obvious and simple.

总结

所谓魔鬼都在细节之中。对内核项目来说，要引入一个新的语言并不容易。即使没有致命的问题，也需要投入很多的精力来排除一些障碍，让双语言开发被流畅的支持。如果Linux真的能够采纳Rust，那对整个Rust生态必将是一个巨大的利好消息。

最后，这次虽然更多的是一个主题讨论，不过还是有一份演讲的slides可以看的：

https://linuxplumbersconf.org/event/7/contributions/804/attachments/641/1168/barriers-to-in-tree-rust.pdf