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 • 上下文调用时先保存部分寄存器，让高级语言判断是 否进入完整流程，或给定需要设置的寄存器数量 • 尽量减少上下文切换对空间局部性的破坏 • 向量化陷入：硬件取向量，分流mtime、msoft等中断 过程和异常过程，进一步细化通路，明确上下文保存 需求 • 不同等级的上下文保存到不同结构体中，地址存于突 发寄存器，快速处理程序可为完整处理程序提供参数 • 项目地址：https://github

对低风险的操作，因为编译器会替你找到经典的错误。同时你可以自信地采取更加激进的优 化，而不会意外引入崩溃或漏洞。 但 Rust 并不局限于底层系统编程。它表达力强、写起来舒适，让人能够轻松地编写出命令行 应用、网络服务器等各种类型的代码——在本书中就有这两者的简单示例。使用 Rust 能让你 把在一个领域中学习的技能延伸到另一个领域：你可以通过编写网页应用来学习 Rust，接着 将同样的技能应用到你的 Raspberry Rust 支持。你总是可以在 Rust 官网的工具页面 找到很多相对流行的编辑器和 IDE 列表。 离线使用本书 在一些示例中，我们将会使用标准库之外的 Rust 包。要运行这些示例，你需要保持网络连接， 或者事先下载好这些依赖。要提前下载依赖，可以运行以下命令。（我们稍后会详细解释 cargo 是什么，以及这些命令分别的作用。） $ cargo new get-dependencies $ 该命令后，你 无需保留 get-dependencies 文件夹。一旦你运行了这些命令，就可以在本书之后所有的 cargo 命令中，使用 --offline 参数来使用这些缓存的版本，而不必尝试使用网络。 14/562Rust 程序设计语言 简体中文版 Hello, World! 既然安装好了 Rust，是时候来编写第一个 Rust 程序了。当学习一门新语言的时候，使用该语 言在屏幕上打印 Hello

• RTIC – ”Real-Time Interrupt-driven Concurrency” – 共享资源管理、消息传递、任务调度、定时器队列 • Embassy – 具有优先级、计时器、网络和 USB 功能的 async 执行器 • TockOS – 以安全为中心的 RTOS，具有抢占式调度功能和提供内存保护单元支持 • Hubris – Oxide Computer Company FreeRTOS 的绑定 • 有些平台可以实现 std，例如 esp-idf。 • RTIC 可被视为 RTOS 或并发框架， – 但不包含任何 HAL。 – 它使用 Cortex-M NVIC（嵌套虚拟中断控制器）进行调度，而不是选用适合的内核。 – 仅限 Cortex-M。 • Google 在 Haven 微控制器上使用 TockOS 作为 Titan 安全密钥的操作系统。 • FreeRTOS ("count: {}", counter.lock()); *counter.lock() += 2; println!("count: {}", counter.lock()); } • 在中断处理程序中进行锁定操作时，请注意避免出现死锁的情况。 • spin also has a ticket lock mutex implementation; equivalents of RwLock

HTTP 协议介绍 HTTPS 协议 = HTTP 协议 + TLS 超文本传输安全协议（英语：HyperText Transfer Protocol Secure，缩写：HTTPS）是一种通过计算 机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS经由HTTP进行通信，但利用SSL/TLS来加密数据包。 Rust 与 HTTP 协议 Part 02 介绍 Rust 与 HTTP 协议栈结合的业界实现 Rust Cookies Rust China Conf 2022 – 2023, Shanghai, China Rust 与 HTTP 协议 actix_web 是一个强大、实用且速度极快的 Rust 网络框架。 ✓ Rust 异步实现 ✓ 支持 HTTP/1 和 HTTP/2 ✓ 支持 HTTPS ✓ 支持消息路由 ✓ 支持 body 自动解压缩 ✓ 支持 multipart Rust China Conf 2022 – 2023, Shanghai, China Rust 与 HTTP 协议 以上 Rust HTTP 库主要支持的场景特点： ➢ 并发量、吞吐量需求较高 ➢ 网络环境稳定 ➢ 不太需要体现交互界面 ➢ 不太关注资源使用 比较适合构建浏览器、大型 WEB 服务器等。 终端 HTTP 通信场景浅析 Part 03 探讨终端场景下 HTTP 协议的主要使用场景，以及需要思考的问题

行情服务 总控模块 预测模型 策略模块 数据总线 智 能 特 征 工 程 去量纲：标准化、归一化 缺失值处理：样条插值 降维：PCA A I 信 号 生 成 LSTM 神经网络 BP 全连接网络 XGBoost 集成学习模型 定制早停函数 原 始 高 频 数 据 实时超高频数据 结构化多档行情 全行业指数 概念指数 龙头 lead 股票 互联网新闻 外 部 交 互 交易所引擎 行情服务 总控模块 预测模型 策略模块 数据总线 智 能 特 征 工 程 去量纲：标准化、归一化 缺失值处理：样条插值 降维：PCA A I 信 号 生 成 LSTM 神经网络 BP 全连接网络 XGBoost 集成学习模型 定制早停函数 原 始 高 频 数 据 实时超高频数据 结构化多档行情 全行业指数 概念指数 龙头 lead 股票 互联网新闻 外 部 交 互 交易所引擎 Rust FFI 网络协议栈参数优化，多路行情冗余互备 UDP 组播 Rust 全栈应用实践 - 行情、与API接入 Rust 在非凸算法交易服务中的全栈应用实践 内 部 智 能 引 擎 行情服务 总控模块 预测模型 策略模块 数据总线 智 能 特 征 工 程 去量纲：标准化、归一化 缺失值处理：样条插值 降维：PCA A I 信 号 生 成 LSTM 神经网络 BP 全连接网络

生活中无处不在的图 图分析技术分类 图查询 • 使用图数据库的查询语言进行点边搜索 图算法 • 中心性算法 • 社区算法 • 路径算法 • … 图深度学习 • 图嵌入 • 图卷积 • 图注意力网络 • 图自编码器 图查询及其应用场景 图查询 • 使用图数据库的查询语言进行点边的关联查询，可以快速完成传统数据库难以完成的 多度点边关 联 当前图的典型应用场景 路径识别 群体挖掘 节点识别 之间的传递过程和传递概率 图深度学习及其应用场景 图嵌入 • 将高维的图信息映射到低维向量中 • 通过图嵌入将客户关系表示为低维向量，可以结合其 他客户行为特征进行机器学习训练 图卷积神经网络 • 对图结构数据进行卷积计算 • 通过已有的企业数据，通过 GCN 进行半监督学习和分 类，预测企业的违约概率 传统的关系型数据库的存储方式丢失了事物之间的关系信息 Relational Table Technology Landscape 2020 • 图数据库 • 图数据建模 • 图计算引擎 • 图数据集成 • 可视化分析 • 知识图谱解决方案 • 图查询语言 • 欺诈检测 • 网络安全分析 • 社交网络分析 • BI 工具 • 图分析工具集 • 图咨询服务 Source ： Graph Aware 图数据库发展趋势 AtlasGraph 研发背景 • 业务对大图分析的诉求（千亿点、万亿边）

ns 2.3 Motphys 分布式物理引擎设计目标 0.02s内多次通信 苛刻的低延迟要求 高速内网环境下的线 性扩展 – 新增结点的 网络开销恒定 高可用和负载均衡 Message的RTT 可测量 Motphys 分布式物理 引擎网络架构 derive serde vs protobuf • 通信协议选型 • protobuf/msgpack/… • 跨语言协议 • 需要额外定义数据结构 仅支持primitives, Vec, 以及它们的组合嵌套 • 分布式物理引擎的计算和IO都很重要 • 计算线程和IO线程分离，各自绑定CPU核心 Motphys 特化网络层 自定义 pure rust message 自定义编解码协议 自动 ack 和可测量 RTT 的通信框架 一切为低延迟服务 分布式物理，突破单机算力的瓶颈 关于咪咕项目详细情况请参考：https://mp 最高同时在线人数超过 12万平米 模拟场地面积达到 全球首个 基于云原生渲染和 物理引擎的应用案例 物理建模 全部用户之间、用户与道具 和场景间均可实时物理交互 横向扩展能力 单个节点的计算复杂度和 网络通信复杂度，不会随 集群总规模的上升而上 升，集群可线性扩容 单机架构 同屏大规模物理量模拟 单机渲染帧率3fps VS Motphys 分布式架构 10倍于上述场景中的物理量 单机渲染帧率

逐渐变得更加精细和复杂。从巧夺天工的匠人技艺、 到解放生产力的工业产品、再到宇宙运行的科学规律，几乎每一件平凡或令人惊叹的事物背后，都隐藏着精 妙的算法思想。 同样，数据结构无处不在：大到社会网络，小到地铁线路，许多系统都可以建模为“图”；大到一个国家，小 到一个家庭，社会的主要组织形式呈现出“树”的特征；冬天的衣服就像“栈”，最先穿上的最后才能脱下； 羽毛球筒则如同“队列”，一端放入、 逻辑结构揭示了数据元素之间的逻辑关系。在数组和链表中，数据按照一定顺序排列，体现了数据之间的线 性关系；而在树中，数据从顶部向下按层次排列，表现出“祖先”与“后代”之间的派生关系；图则由节点 和边构成，反映了复杂的网络关系。 如图 3‑1 所示，逻辑结构可分为“线性”和“非线性”两大类。线性结构比较直观，指数据在逻辑关系上呈 线性排列；非线性结构则相反，呈非线性排列。 ‧ 线性数据结构：数组、链表、栈、队列、哈希表，元素之间是一对一的顺序关系。 UTF‑8 编码。Rust 也提供了 char 类型，用于表示单个 Unicode 码点。 需要注意的是，以上讨论的都是字符串在编程语言中的存储方式，这和字符串如何在文件中存储或在网络中 传输是不同的问题。在文件存储或网络传输中，我们通常会将字符串编码为 UTF‑8 格式，以达到最优的兼容 性和空间效率。 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 64 3.5 小结 1. 重点回顾

逐渐变得更加精细和复杂。从巧夺天工的匠人技艺、 到解放生产力的工业产品、再到宇宙运行的科学规律，几乎每一件平凡或令人惊叹的事物背后，都隐藏着精 妙的算法思想。 同样，数据结构无处不在：大到社会网络，小到地铁线路，许多系统都可以建模为“图”；大到一个国家，小 到一个家庭，社会的主要组织形式呈现出“树”的特征；冬天的衣服就像“栈”，最先穿上的最后才能脱下； 羽毛球筒则如同“队列”，一端放入、 逻辑结构揭示了数据元素之间的逻辑关系。在数组和链表中，数据按照一定顺序排列，体现了数据之间的线 性关系；而在树中，数据从顶部向下按层次排列，表现出“祖先”与“后代”之间的派生关系；图则由节点 和边构成，反映了复杂的网络关系。 如图 3‑1 所示，逻辑结构可分为“线性”和“非线性”两大类。线性结构比较直观，指数据在逻辑关系上呈 线性排列；非线性结构则相反，呈非线性排列。 ‧ 线性数据结构：数组、链表、栈、队列、哈希表，元素之间是一对一的顺序关系。 UTF‑8 编码。Rust 也提供了 char 类型，用于表示单个 Unicode 码点。 需要注意的是，以上讨论的都是字符串在编程语言中的存储方式，这和字符串如何在文件中存储或在网络中 传输是不同的问题。在文件存储或网络传输中，我们通常会将字符串编码为 UTF‑8 格式，以达到最优的兼容 性和空间效率。 第 3 章 数据结构 www.hello‑algo.com 64 3.5 小结 1.

逻辑结构揭示了数据元素之间的逻辑关系。在数组和链表中，数据按照一定顺序排列，体现了数据之间的线 性关系；而在树中，数据从顶部向下按层次排列，表现出“祖先”与“后代”之间的派生关系；图则由节点 和边构成，反映了复杂的网络关系。 如图 3‑1 所示，逻辑结构可分为“线性”和“非线性”两大类。线性结构比较直观，指数据在逻辑关系上呈 线性排列；非线性结构则相反，呈非线性排列。 ‧ 线性数据结构：数组、链表、栈、队列、哈希表，元素之间是一对一的顺序关系。 UTF‑8 编码。Rust 也提供了 char 类型，用于表示单个 Unicode 码点。 需要注意的是，以上讨论的都是字符串在编程语言中的存储方式，这和字符串如何在文件中存储或在网络中 传输是不同的问题。在文件存储或网络传输中，我们通常会将字符串编码为 UTF‑8 格式，以达到最优的兼容 性和空间效率。 第 3 章 数据结构 hello‑algo.com 64 3.5 小结 1. 重点回顾 表。假如我们想实现字符到 ASCII 码的映射，则可以将字符的 ASCII 码值作为索引，对应的元素存放在数组中的对应位置。 ‧ 机器学习：神经网络中大量使用了向量、矩阵、张量之间的线性代数运算，这些数据都是以数组的形式 构建的。数组是神经网络编程中最常使用的数据结构。 ‧ 数据结构实现：数组可以用于实现栈、队列、哈希表、堆、图等数据结构。例如，图的邻接矩阵表示实 际上是一个二维数组。