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

/ Server 的全平台实践经验 王宜国 - 独⽴开源软件作者 RUST CHINA CONF 2023 • 项⽬背景介绍 • 产品功能演示 • 应⽤场景概览 项⽬介绍 • 概念 • 架构设计 • 技术实现 设计与实现 ⼤纲 Amphitheatre 云开发环境（Cloud Development 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 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

为你展示常见的 Rust 习惯用法。 我们将前四天的课程称为“Rust 基础”。 在此基础上，你可以选择深入研究一个或多个专门的主题： • Android：为期半天的课程，介绍如何在 Android 平台开发中使用 Rust（AOSP）。课程内容包括 与 C、C++ 和 Java 的互操作性。 • Chromium：为期半天的课程，介绍如何在基于 Chromium 的浏览器中使用 Rust。课程内容包括 除了为期四天的“Rust 基础”课程外，还有一些专业课题提供： Android 中的 Rust 深入探究 Android 中的 Rust 课程为期半天，旨在介绍如何使用 Rust 进行 Android 平台开发。其中包 括与 C、C++ 和 Java 的互操作性。 你需要检出 AOSP。在同一机器上检出课程库，然后将 src/android/ 目录移至所检出的 AOSP 的根 目录。这将确保 Android 是一门新的编程语言，它的 1.0 版本于 2015 年发布： • Rust 是一门静态编译语言，其功能定位与 C++ 相似 – rustc 使用 LLVM 作为它的后端。 • Rust 支持多种平台和架构: – x86、ARM、WebAssembly...... – Linux、Mac、Windows...... • Rust 被广泛用于各种设备中： – 固件和引导程序， – 智能显示器，

在读本科生 在读研究生 已工作 52% 18% 30% Rust 语言编程 RISC-V 体系结构 rCore/uCore 大实验 ArceOS 组件化OS Rust for Linux Hypervisor 虚拟化 面向高校和企业 工程师开放报名 （2周） 四个阶段的培训课程 逐级培养选拔 （12周） 50% 20% 8% 来北京实习 考研深造 进入企业工作 完成94道Rustlings编程题 （2周） OS 大实验 rCore/uCore 内核 二阶段 完成5个OS编程大实验 （2周） ArceOS 组件化 操作系统 三阶段 Hypervisor 虚拟化技术 四阶段 完成1个OS组件或驱动 （4周） 完成1个硬件虚拟化适配 （4周） 台阶式向上迈进 训练营的教学/实习安排 • 春夏季训练营 • 4.1 ～ 6.30 共3个月 • 暑期实习生计划 学习博客（85篇） • http://rcore-os.cn/blog/ • 重要成果 • 2022：陈林峰《rCore 的龙芯平台移植》 • 2022：唐洪雨《基于Rust语言的嵌入式实时操作系统RFreeRTOS的移植》 • 2022：朱懿《zCore 操作系统容器化的探索》 • 2022：米明恒《操作系统调试器VSCode插件系统架构设计与实现》 • 2023：周子琪/周毅《ArceOS在华山派CV1811H上的移植》

第三届中国Rust开发者大会 Rust在物理引擎研发中的应用 崔汉青 Motphys CEO Motphys 驱动虚拟世界的全部运动 体验 应用 基础应用： 内容生成工具、 交易市场等 基础硬件： 5G/6G、 半导体、 VR/AR等 基础软件： 渲染引擎、 动作物理引擎等 静态表现力 动态表现力 渲染技术 动作物理技术 动作技术 Motion 物理技术 Physics 功能特点 云原生架构 单机架构 动作物理分离 跨平台确定性 动作物理统一 算力动态调配 分布式计算 物理材质统一解算 算法优化 物理材质单独解算 工程优化 性能待优化 AI仿真加速 前沿动作功能 缺乏动作功能 AI动作生成 优秀的易用性和适配性 缺乏AI能力 保证每个目标平台的极致性能 跨端确定性 – 保证所有目标平台计算结 果完全一致 具备分布式能力 – 通过横向扩展突破单 比肩，支持 SIMD 优 化，满足苛求性能的引擎研发需求； Rust 的零开销抽象甩掉了复杂设计的性能包袱 # 高性能 Rust 在不损耗性能的情况下，其优秀的语 法设计保证了语言的强大表达力：用更少 的代码写更多的功能 # 高表达力 # 安全 Rust 依靠 LLVM 实现了多目标平台，并可 以用语言内建的 target_feature 针对不同 的指令集进行处理 # 跨平台 Cargo 真的比

对系统安全和内存安全的强需求 重点项目&热门领域 • 大数据 • 云计算 • 物联网 • 航空航天 • 超级计算机 • 科学运算/机器学习 • 图形图像处理 • 虚拟现实 ……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 • （路还很长） • 姗姗来迟的11, 小幅改进的14, 眼前的17, 未来的 2x… • 本文后面不再涉及现代C++，因为对其了解有限 系统编程小结 • 系统编程是软件行业的基石 • 很多基础性的、平台性的大中型项目…… • ……或隶属于系统编程，或依赖于系统编程 • 系统编程强调底层控制、运行性能和系统安全 • 当前主流的系统编程语言C/C++在内存安全方面有 重大欠缺 零运行时 Minimal Minimal Runtime Overhead 系统编程+零运行时+内存安全 • 极小的运行时开销（与C语言相当） • Zero-cost abstractions • 无垃圾收集器（GC） • 无虚拟机（JVM/.Net） • 无解释器（Python/JS） • 运行效率很高（与C语言相当） • 充分高效利用CPU和内存等系统资源 零运行时 零开销原则/zero-overhead principle

行编码和统一 2. 组织应用程序资源，并在整个交付过程中通过身份确保安 全 3.为 Kubernetes 和云精简应用交付工作流，并提供开发友 好的体验 基于 Platform as Code （平台服务即代码）理念，研发者 可以用统一的组织和操作界面定义应用交付生命周期，充分 利用Kubernetes和云的混合能力，通过端到端的交付工作 流程，真正实现集中定义、随处交付。 KusionStack Python 代码翻译 栈式虚拟机 Rust 编译器 KCL 编译器架构升级 Source Code AST LLVM IR Native/WASM Source Code AST Bit code VM Source Code Python code Pros Cons 简单易上手 生态丰富 研发效率高 性能问题 无法满足自动化系统需求 稳定性问题 错误恢复: 不完整代码的编译 • 代码补全 • 错误代码的语义分析 2. 增量编译 • 大规模场景下的编译优化和 IDE 性能提升 • 编译粒度： 项目 -> 文件 -> 函数/定义 3. 结构化语义模型(Structured Semantic Model) • Using the tree as a store for semantic info is convenient in traditional

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