第三届中国 Rust 开发者大会 王俊吉 RustBelt - Rust 的形式化语义模型 Outline Background • RustBelt Project • Rust Types Overview Rust Semantics • Type System • The own Predict • Exclusive Ownership & Mutable Borrow

第三届中国Rust开发者大会 组件化驱动、ROM运行环境与RustSBI 洛佳 华中科技大学 网络空间安全学院 2023年6月 本次演讲…… 关于我…… • 笔名洛佳 • 华中科技大学网络空间安全学院研一 在读（导师：周威老师） • 研究方向：物联网安全、系统安全 • 热爱开源，乐于尝试新技术 • RustSBI项目维护者 • 致力于向科研、教学和产业界推广 Rust语言 Rust语言 汲取Rust嵌入式和操作系统生态经验，总 结而成的新一代驱动开发方法。动、静态 基地址结合，高灵活性；一次开发，同时 复用于嵌入式、固件和内核中。 # 组件化驱动 合理利用嵌入式、桌面和服务器芯片片内 ROM代码，构造零开销的运行环境。进一 步地，可完成安全引导、安全镜像分发和 通常的嵌入式开发等功能。 # ROM运行环境 # 2023年的RustSBI 作为RISC-V 作为RISC-V SBI固件的RustSBI，2023年 将与UEFI、LinuxBoot擦出火花。在驱 动、环境和SBI接口的基础上，提供快速 实现具体引导流程的解决方案。 目录 组件化驱动 第 01 部分 什么是组件化驱动？ 运 用 生 命 周 期 、可 变 性 等 最 新 的 编 程 语 言 理 论 成 果 ，构 造 适 应 开 发 需 求 的 驱 动 程 序 。可 结 合 过 程 宏 等 工

第三届中国 Rust 开发者大会 安全高效的二进制序列化 Daniel Wang @ NEAR Borsh • 运行、编码效率 • 确定性 • 跨平台兼容性 二进制序列化的问题 Binary Object Representation Serializer for Hashing • 字节级别确定性 • 执行速度快 Borsh • 轻量级 • 每一个对象与其二进制表示之间都存在一个双射映射 borsh 并没有使用 serde • 全部逻辑原生实现 • 序列化、反序列化速度大幅领先其他解决方案 执行速度 执行速度 benchmark 执行速度 benchmark 执行速度 benchmark 执行速度 benchmark • 编译后的体积更小 • borsh 序列化后的二进制更精简 轻量级 序列化结果体积对比 Borsh 基本用法 Case Study NEAR NEAR 智能合约 Case Study Solana 智能合约 Case Study • non self-describing • 保证序列化后的二进制唯一性和确定性 • 主要序列化规则 Borsh 规范 • 整数采用低字节序（ little endian) 存储 • 对于动态长度的集合，先用一个 u32 存储集合 size • 对于原本无序的集合（如 hashmap ），存储时使用

Environment），在云端即时启动新 的、⾃动化的开发环境，并在⼏秒钟内开始开发。就像 docker-compose up 或 docker build && kubectl apply 项⽬介绍 开发 从代码库克隆代码到本地 硬盘，打开 VS Code 编 辑器进⾏编码 AMP 在 Amphitheatre 中创建 即可实时部署到云端 进⾏测试和验收 上线 利⽤ Amphitheatre 变得越来越复杂。 技术栈杂多 研发流程⻓达⼗⼏个步骤：安装开发软件、配置环境、克隆代 码、开发、本地调试、提交代码、编译构建、⾃动化测试、部 署到测试环境、测试验收、合并代码到主线、部署到⽣产环 境… 研发流程繁⻓ 起因：开发者之痛 为了部署测试，不仅要学习容器化、Kubernetes，还要申请资 源安装配置各项中间件，学习成本⾼，费⼼费⼒ 复杂的基础设施 Build Test Code Event Account Project Activity Tariq Share Redis ETCD 可让您完全跳过镜像构建，
 使⽤新代码更新正在运⾏的容器，
 只需⼏秒钟⽽不是⼏分钟。 本地开发实时部署到远程集群 如何⼯作的？ Kubernetes 集群 更改 资源定义 ⻆⾊定义 执⾏资源 资源定义 资源定义
 更改 ⽂件
 更改 ⽤户
 触发 ⽂件


2. HPMQ 简介 HPMQ是基于Rust语⾔开发的 下⼀代可编程边缘分布式 MQTT软件，主要有以下⼏个 核⼼特性： • Geo-Distributed • 可编程性 • 云边⼀体化 • 兼容异构设备 HPMQ （Hyperconverged Programmable MQTT) • 性能（C/C++/Rust） • 开发效率 (Rust/Golang/Java) 场景：多⼚商协议快速兼容 geo-distributed + 函数式开发 = 边缘计算 整体架构 • Webassembly，简称wasm • ⽤⼀句话描述，那就是Webassembly是执⾏程序的标准化字节码格式 • Webassembly最初被发明，是⽤于Web浏览器。 • 由W3C⼯作组开发的Web浏览器标准，于2017年11⽉， Chrome,Firefox,Microsoft Edge MQTT Broker • 更好的代码执⾏环境抽象，它可以直接部署代码或应⽤程序到各种异构设备，⽽不需要开 发⼈员为每个异构设备都编写或编译⼀套单独的代码或程序，从⽽提⾼开发效率； • 更好的安全机制，Docker 之类的容器最让⼈诟病的问题之⼀就是安全性； • 更低的内存和资源消耗，Wasm 运⾏时所需的资源⽐ Docker 之类的容器要少很多； • 更快的冷启动时间，Wasm的冷启动时间为微秒，⽐

实现 Unsafe Trait . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 30.7 安全 FFI 封装容器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 30.7.1 解答 . . . . . . . . . . 192 34.1.4 AIDL 服务器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 34.1.5 部署 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 34.1.6 AIDL 客户端 . . . 不存在未初始化的变量。 – 不存在“双重释放”。 – 不存在“释放后使用”。 – 不存在 NULL 指针。 – 不存在被遗忘的互斥锁。 – 不存在线程之间的数据竞争。 – 不存在迭代器失效。 • 没有未定 的运行 行 ：每个 Rust 语句的行为都有明确定义 – 数组访问有边界检查。 – 整数溢出有明确定义（panic 或回绕）。 • 代 言功能：具有与高级语言一样丰富且人性化的表达能力 –

愿这本书在你的脑海中轻轻响起，留下独特而深刻的旋律。 第 0 章 前言 hello‑algo.com 2 0.1 关于本书 本项目旨在创建一本开源、免费、对新手友好的数据结构与算法入门教程。 ‧ 全书采用动画图解，结构化地讲解数据结构与算法知识，内容清晰易懂，学习曲线平滑。 ‧ 算法源代码皆可一键运行，支持 Python、C++、Java、C#、Go、Swift、JavaScript、TypeScript、Dart、 标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */ // 内容注释，用于详解代码 /** * 多行 * 注释 */ 0.2.2 在动画图解中高效学习 相较于文字，视频和图片具有更高的信息密度和结构化程度，更易于理解。在本书中，重点和难点知识将主 要通过动画以图解形式展示，而文字则作为解释与补充。 如果你在阅读本书时，发现某段内容提供了如图 0‑2 所示的动画图解，请以图为主、以文字为辅，综合两者 代码块与对应的源代码文件 除了本地运行代码，网页版还支持 Python 代码的可视化运行（基于 pythontutor 实现）。如图 0‑6 所示，你 可以点击代码块下方的“可视化运行”来展开视图，观察算法代码的执行过程；也可以点击“全屏观看”，以 获得更好的阅览体验。 图 0‑6 Python 代码的可视化运行 第 0 章 前言 hello‑algo.com 8 0.2.4 在提问讨论中共同成长

愿这本书在你的脑海中轻轻响起，留下独特而深刻的旋律。 第 0 章 前言 hello‑algo.com 2 0.1 关于本书 本项目旨在创建一本开源、免费、对新手友好的数据结构与算法入门教程。 ‧ 全书采用动画图解，结构化地讲解数据结构与算法知识，内容清晰易懂，学习曲线平滑。 ‧ 算法源代码皆可一键运行，支持 Python、C++、Java、C#、Go、Swift、JavaScript、TypeScript、Dart、 内容注释，用于详解代码 /** * 多行 第 0 章 前言 hello‑algo.com 5 * 注释 */ 0.2.2 在动画图解中高效学习 相较于文字，视频和图片具有更高的信息密度和结构化程度，更易于理解。在本书中，重点和难点知识将主 要通过动画以图解形式展示，而文字则作为解释与补充。 如果你在阅读本书时，发现某段内容提供了如图 0‑2 所示的动画图解，请以图为主、以文字为辅，综合两者 代码块与对应的源代码文件 除了本地运行代码，网页版还支持 Python 代码的可视化运行（基于 pythontutor 实现）。如图 0‑6 所示，你 可以点击代码块下方的“可视化运行”来展开视图，观察算法代码的执行过程；也可以点击“全屏观看”，以 获得更好的阅览体验。 图 0‑6 Python 代码的可视化运行 第 0 章 前言 hello‑algo.com 8 0.2.4 在提问讨论中共同成长

标题注释，用于标注函数、类、测试样例等 */ // 内容注释，用于详解代码 /** * 多行 * 注释 */ 0.2.2 在动画图解中高效学习 相较于文字，视频和图片具有更高的信息密度和结构化程度，更易于理解。在本书中，重点和难点知识将主 要通过动画以图解形式展示，而文字则作为解释与补充。 如果你在阅读本书时，发现某段内容提供了如图 0‑2 所示的动画图解，请以图为主、以文字为辅，综合两者 代码块与对应的源代码文件 除了本地运行代码，网页版还支持 Python 代码的可视化运行（基于 pythontutor 实现）。如图 0‑6 所示，你 可以点击代码块下方的“可视化运行”来展开视图，观察算法代码的执行过程；也可以点击“全屏观看”，以 获得更好的阅览体验。 图 0‑6 Python 代码的可视化运行 第 0 章 前言 www.hello‑algo.com 8 0.2.4 在提问讨论中共同成长 图相较于链表，提供了更丰富的逻辑信息，但需要占用更大的内存空间。 1.2.3 数据结构与算法的关系 如图 1‑4 所示，数据结构与算法高度相关、紧密结合，具体表现在以下三个方面。 ‧ 数据结构是算法的基石。数据结构为算法提供了结构化存储的数据，以及操作数据的方法。 ‧ 算法为数据结构注入生命力。数据结构本身仅存储数据信息，结合算法才能解决特定问题。 ‧ 算法通常可以基于不同的数据结构实现，但执行效率可能相差很大，选择合适的数据结构是关键。

……都有系统编程的身影 • 操作系统 • 虚拟机/容器 • 数据库 • 3D游戏引擎 • 网络服务器 • 浏览器引擎 • 编译器、解释器 • 三维建模/动画/渲染 数据中心 • CPU/GPU • 内存/硬盘 • 电力 • 网络流量 • 其他设备和人员维护费用 都是白花花的银子，“硬件很便宜”的说法不靠 谱 你能买最新硬件，对手也能，无助于提升竞争力 物联网 • 需要大批量部署，必须控制硬件成本 • 受限于成本控制，硬件性能不强 庄振运《OS造成的长时间非典型JVM GC停顿：深度分析和 解决》 • 陶春华《Golang在BaiduFrontEnd的应用》 • 俞育才《最优化 Spark 应用的性能—使用低成本的层次 化方案加速大数据处理》 ……与其研究怎样优化GC、提高运行性能 ……不如考虑干掉GC，永绝后患 Static and dynamic dispatch trait Run { fn run(&self);