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不同操作系统内核可重用的Rust Crate设计与实现

Rust 是一种“多范式安全系统编程语言”，在开源领域呈现出滚雪球般的势头不断壮大。当前已经出现了多种基于Rust的实验型操作系统项目，而且也已经出现在主流的操作系统中。2022年12月12日，Linux 6.1 正式发布。Linux 6.1 的一个主要升级是把已经开发近一年多的Rust for Linux子系统加入主席，这是对 Rust 在Linux内核上的重要突破。今后将可以使用Rust开发操作系统内核模块，并用于不同操作系统中，而Rus化的实时优化Linux内核和Rust RTOS将成为重要新技术方向。

本课程计划定期讨论和研究 “不同操作系统内核可重用的Rust Crate设计与实现 ，并基于Linux内核和Rust RTOS，着重开展以下三个研究子方向的技术工作：

内核特性研究：

  1. 如何快速启用Linux Rust Feature并运行测试
  2. 分析Rust在Linux 6.x内核里的用法
  3. 内核中Rust 与 C 的 ABI 兼容性与互操作系统性的研究
  4. 为linux其他子模块封装rust api,用rust重写子模块
  5. 完善Rust-for-Linux并提交补丁
  6. 实时操作系统（Linux RT-Preempt， RTOS等）关键技术研究

硬件驱动研究：

  1. 分析并设计实现面向virtio设备，可独立运行的基础Rust Device Driver Crate
  2. 用Rust重写Linux Device Drivers书中的例子，并可在Linux内核中运行
  3. 设计 OS kernel 设备驱动抽象库，让 基于Rust 开发各种OS的驱动更加方便易用
  4. 使用Rust编写各种嵌入式驱动模块，如串口、网络、GPU等
  5. 在基础Rust Device Driver Crate上，快速实现不同OS kernel上的设备驱动

异步内核编程研究：

  1. 研究 Rust for Linux 对异步内核编程的 “异步”支持
  2. 探索Linux 驱动模块的异步编程方式
  3. 分析异步网络 TCP/IP协议栈的设计与实现
  4. 分析异步文件系统的设计与实现

学习小组公约：

  1. 每周一、三、五的晚上8点开始，定为固定时间的学习小组讨论会。每次讨论会不少于1小时，不多于3小时。

  2. 第一期从2023.2.6开始，学习周期初步定为3周，学习目标是分工完成上面的研究课题，总结出关于这个课程的知识点大纲和时间进度安排表。

  3. 每个小组成员要求每周的学习小组讨论会都要参加，并力争有所输出分享。每次活动安排3人进行分享，每个分享时间以20-30分钟为宜。

参考信息：

2023.01.08