第三届中国Rust开发者大会 Rust Atomic Deep Dive Pu Wang @ DatenLord 2023/06/17 Rust原子操作高性能实践 What are atomic operations in Rust? What Why need atomic operations? Why How 01 02 03 Memory order in atomic operations

Conf 2021 – 2022, Online, China 姜剑峰 Rust API可靠性分析与验证 Rust China Conf 2021 – 2022, Online, China 主题内容 • Rust第三方库API可靠性现状 • 现用方法的局限性 • 基于程序合成+模糊测试的可靠性分析方法 Rust China Conf 2021 – 2022, Online, China 数组越界 • 整数溢出 • Unicode字符边界 Rust China Conf 2021 – 2022, Online, China Rust API 可靠性 现有的机制是否足够呢？ • unsafe代码没有破坏内存安全性 • no memory leakage • panic free 在任何合法使用API的情况下 • 所有静态检查提供的保证都应该被满足（不应该被unsafe所破坏） 破坏） • 所有动态检查都不应该被违背（可以被安全的移除），除非panic是一种 允许的行为 Rust China Conf 2021 – 2022, Online, China 现有的可靠性分析方法及其局限性 模糊测试(afl.rs, libfuzzer)：分支覆盖率；用例程序的构造 符号执行(klee, angr)：路径爆炸；求解困难 静态分析(MirChecker, Rudra

Await-Tree Async Rust 可观测性的灵丹妙药 赵梓淇 Bugen Zhao Await-Tree Async Rust 可观测性的灵丹妙药 Await-Tree 的 设计原理与实现 2 回顾 Async Rust 的设计与痛点 1 Await-Tree 的 应用与真实案例 3 Await-Tree Async Rust 可观测性的灵丹妙药 Await-Tree 的 设计原理与实现 poll 驱动的状态机 • 组合嵌套为调度单元： Task • async fn 语法糖 Async Rust 观测与调试的痛点 Async Rust 回顾 • 特性： Future 灵活的可组合性 • 任意定制 Poll 的执行逻辑 (Join / Select / Timeout) • 动态的调用关系 • 痛点：观测与调试工具无法理解灵活的执行逻辑 • Backtrace 不够直观 ( 痛点：观测与调试工具无法还原 Pending Task 的执行状态 • 难以得知 Task 阻塞的位置和原因 • 难以调试 Async Stuck • ? 如何解决？ Await-Tree Async Rust 可观测性的灵丹妙药 Await-Tree 的 设计原理与实现 2 回顾 Async Rust 的设计与痛点 1 Await-Tree 的 应用与真实案例 3 设计目标 Await Tree 的设计原理与实现

102 7.5.1 控制访问顺序--等待与通知 ................................................... 103 7.5.2 控制访问顺序的机制-原子类型与锁 ........................................ 104 7.6 并行 ........................................ 可以被归为通用的、多范式、编译型的编程语言，类似 C 或者 C++。与 这两门编程语言不同的是，Rust 是线程安全的！ Rust 编程语言的目标是，创建一个高度安全和并发的软件系统。它强调安全性、 并发和内存控制。尽管 Rust 借用了 C 和 C++ 的语法，它不允许空指针和悬 挂指针，二者是 C 和 C++ 中系统崩溃、内存泄露和不安全代码的根源。 Rust 中有诸如 if else Rust 本身可 用于操作系统的开发； 2.Rust 中的一个文件内，可包含多个模块，直接将 a::b::c::d 映射到 a/b/c/d.rs 会引起一些歧义； 3.Rust 一切从安全性、显式化立场出发，要求引用路径中的每一个节点，都是 一个有效的模块，比如上例，d 是一个有效的模块的话，那么，要求 c, b, a 分别都是有效的模块，可单独引用。 1.2.7 prelude

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 36 日志记录 205 37 互操作性 207 37.1 与 C 的互操作性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 37.1.1 使用 Bindgen 12Building in Android . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 37.3 与 Java 的互操作性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 38 习题 219 X Chromium 220 39 Testing exercise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 45 与 C++ 的互操作性 233 45.1 绑定示例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 45.2

2 借用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 22.3 內部可變性 (Interior Mutability) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 22.4 練習：衛生統計資料 . . . . 2 行內組語 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 53.3 MMIO 揮發性記憶體存取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 53.4 編寫 UART 驅動程式 . . . . . . 使用這些範例進行實驗： cargo init concurrency cd concurrency cargo add tokio --features full cargo run 形式 本課程極具互動性，因此建議您根據各項疑問，帶領學員瞭解 Rust！ 1.2 鍵盤快速鍵 以下為 mdBook 中實用的鍵盤快速鍵： • Arrow-Left : Navigate to the previous

2 借用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 22.3 內部可變性 (Interior Mutability) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 22.4 練習：衛生統計資料 . . . . 2 行內組語 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264 53.3 MMIO 揮發性記憶體存取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 53.4 編寫 UART 驅動程式 . . . . . . 使用這些範例進行實驗： cargo init concurrency cd concurrency cargo add tokio --features full cargo run 形式 本課程極具互動性，因此建議您根據各項疑問，帶領學員瞭解 Rust！ 1.2 鍵盤快速鍵 以下為 mdBook 中實用的鍵盤快速鍵： • Arrow-Left: Navigate to the previous page

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446 19.2. Refutability（可反驳性）: 模式是否会匹配失效 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 451 19.3. 模式语法 . io/trpl- zh-cn/ 在线阅读，PDF 版本请下载 Rust 程序设计语言 简体中文版.pdf） 本书也有由 No Starch Press 出版的纸质版和电子版。 🚨 想要具有互动性的学习体验吗？试试 Rust Book 的另一个版本，其中包括测验、 高亮、可视化等功能：https://rust-book.cs.brown.edu 5/562Rust 程序设计语言 简体中文版 安装最新稳定版的 Rust • 更新到新版的 Rust • 打开本地安装的文档 • 直接通过 rustc 编写并运行 Hello, world! 程序 • 使用 Cargo 创建并运行新项目 是时候通过构建更实质性的程序来熟悉读写 Rust 代码了。所以在第二章我们会构建一个猜数 字游戏程序。如果你更愿意从学习 Rust 常用的编程概念开始，请阅读第三章，接着再回到第 二章。 21/562Rust 程序设计语言

........................................................................ 463 18.2. Refutability（可反驳性）: 模式是否会匹配失效 ...................................................... 468 18.3. 模式语法 ................. 翻译版本。简体中文译本可以在 https://kaisery.github.io/trpl-zh-cn/ 在线 阅读。 本书也有 由 No Starch Press 出版的纸质版和电子版。 ? 想要具有互动性的学习体验吗？试试 Rust Book 的另一个版本，其中包括测验、 高亮、可视化等功能：https://rust-book.cs.brown.edu 5/600 Rust 程序设计语言 简体中文版 Rust • 更新到新版的 Rust • 打开本地安装的文档 • 直接通过 rustc 编写并运行 Hello, world! 程序 • 使用 Cargo 创建并运行新项目 是时候通过构建更实质性的程序来熟悉读写 Rust 代码了。所以在第二章我们会构建一个猜猜 看游戏程序。如果你更愿意从学习 Rust 常用的编程概念开始，请阅读第三章，接着再回到第 二章。 22/600 Rust 程序设计语言

提供的排版建議，以及他開發的開源文件主題 Material‑for‑MkDocs 。 在寫作過程中，我閱讀了許多關於資料結構與演算法的教材和文章。這些作品為本書提供了優秀的範本，確 保了本書內容的準確性與品質。在此感謝所有老師和前輩的傑出貢獻！ 本書倡導手腦並用的學習方式，在這一點上我深受《動手學深度學習》的啟發。在此向各位讀者強烈推薦這 本優秀的著作。 衷心感謝我的父母，正是你們一直以來的支 的是選讀章節，內容相對困難。如果你的時間有限，可以先跳過。 ‧ 專業術語會使用黑體（紙質版和 PDF 版）或新增下劃線（網頁版），例如陣列（array）。建議記住它們， 以便閱讀文獻。 ‧ 重點內容和總結性語句會 加粗，這類文字值得特別關注。 ‧ 有特指含義的詞句會使用“引號”標註，以避免歧義。 ‧ 當涉及程式語言之間不一致的名詞時，本書均以 Python 為準，例如使用 None 來表示“空”。 演算法是什麼 1.2.1 演算法定義 演算法（algorithm）是在有限時間內解決特定問題的一組指令或操作步驟，它具有以下特性。 ‧ 問題是明確的，包含清晰的輸入和輸出定義。 ‧ 具有可行性，能夠在有限步驟、時間和記憶體空間下完成。 ‧ 各步驟都有確定的含義，在相同的輸入和執行條件下，輸出始終相同。 1.2.2 資料結構定義 資料結構（data structure）是組織和儲存資料