......................................................................................7 第一章 包管理系统与版本管理工具................................................................9 1.1 Crate ................ 2.8 pub restricted ..................................................................... 15 1.3 版本管理工具 .............................................................................. 15 1.4 rust 编译运行 程序设计语言的本质在于赋能（empowerment）：无论你现在编写的是何 种代码，Rust 能让你在更为广泛的编程领域走得更远，写出自信。 比如，“系统层面”（“systems-level”）的工作，涉及内存管理、数据表示 和并发等底层细节。从传统角度来看，这是一个神秘的编程领域，只为浸淫多 年的极少数人所触及，也只有他们能避开那些臭名昭著的陷阱。即使谨慎的实 践者，亦唯恐代码出现漏洞、崩溃或损坏。 Rust

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 7. 使用包、Crate 和模块管理不断增长的项目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 12. 一个 I/O 项目：构建命令行程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 13.3. 改进之前的 I/O 项目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . 95 V 第三天：上午 97 18 欢迎参加第 3 天的课程 98 19 内存管理 99 19.1 回顾：程序的内存分配 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 19.2 内存管理方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 minutes 标准库特征 1 hour and 40 minutes • 第三天上午（2 小时 20 分钟，含休息时间） Segment Duration 欢迎 3 minutes 内存管理 1 hour 智能指针 55 minutes • Day 3 Afternoon (1 hour and 50 minutes, including breaks) 13 Segment Duration 生态系统由许多工具组成，主要包括： • rustc：Rust 编译器，可将 .rs 文件转换为二进制文件和其他中间格式。 • cargo：Rust 依赖项管理器和构建工具。Cargo 知道如何下载托管在 https://crates.io 上的依赖 项, 并在构建项目时将它们传递给 rustc。Cargo 还附带一个内置的测试运行程序，用于执行单元 测试。 • rustup：Rust 工具链安装和更新工具。当

化 应用”项目，斩获“科学技术奖科技进步一等奖”，这也是国内电子信 息领域的最高奖项。 该奖项由数十名院士评审，历经三轮，从三百余个申报项目中遴选 而出。由院士等组成的科技成果鉴定委员会认为：“该成果技术复杂 度高，研制难度大，创新性强，项目成果整体达到国际先进水平， 其中异质图建模与表示学习技术和超大规模图学习系统处于国际领 先水平。” 以终为始，以行为知，这一项目从图计算所面临的挑战出发，解决了大规模图数据所产生 临的挑战出发，解决了大规模图数据所产生 的建模能力不足、结构知识难用、巨量数据难算等技术挑战，实现了大规模复杂异质图数 据的表示学习模型、语义推荐和风险管理关键技术，构建了完整的兼具理论指导与应用检 验的大规模图数据智能分析系统与平台，满足了大数据时代从复杂异质图数据中进行知识 发现的重要需求。最终获得国内外授权发明专利 43 项， CCF -A 类论文 51 篇，获得 2 次国际竞赛冠军，参与了 Processing 架构，大规模集群 分布式存储及并行计 算， Shared Nothing 模式支 持存储计算分离 高性能 基于 Rust 开发的分布式存储引 擎及图计算引擎，精细的内存 管理设计，内置索引系统，支 持毫秒级的并发查询响应速度 易用 AQL(Atlas Graph Query Language) ，类 SQL 的图查询 语言，内置上百种分析函数， 面向分析师友好，拥抱标准，

商用密码是中华人民共和国政府用于非国家机密信息保护所采用的一系列密码技术和密 码产品的总称，其相关技术部分为国家秘密。商用密码的研发及使用由国家密码管理局 统一管理。 • 根据国家密码管理局2007年4月23日公布的《商用密码产品使用管理规定》和《境外组 织和个人在华使用密码产品管理办法》: 使用者 密码产品产地 限制使用情况 境外组织、个人 境内 可以使用 境外 需要《使用境外生产 的密码产品准用证》 、非运算，由填充、迭代过程、消息扩展和压缩 函数所构成。 • 保证信息的完整性。 • 在商用密码体系中，SM3 主要用于数字签名及验证、消息认证码生成及验证、随机数生成、密钥 扩充等。据国家密码管理局表示，其安全性及效率要高于 MD5 算法和 SHA-1 算法，与 SHA- 256 相当。 • SM3 将对长度为l(l < 2^64) 比特的消息 m，经过填充和迭代压缩，生成杂凑值，杂凑值长度为 为标识加密算法（Identity-Based Cryptography），非对称加密，标识加密将用户的标识 （如微信号、邮件地址、手机号码、QQ 号等）作为公钥，省略了交换数字证书和公钥过程，使得 安全系统变得易于部署和管理。提供签名校验，密钥交换，密钥封装与加解密功能。由于以上用 例，可以用于网络安全密码协议，如SSL/TLS。 • 保证数据机密性、真实性和完整性。 • 在商用密码体系中，SM9 主要用于用户的身份认证，据新华网公开报道，SM9

对硬件的控制（嵌入式, OS） • 对系统底层的控制（OS, kernel, driver） • 对CPU和内存的高效利用（Server, OS） • 对运算性能的高要求 • 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 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 Runtime 这是C++的设计原则，也是Rust的设计原则 No GC • “没有GC”居然被当作一项特性（20年来GC几乎是标配） • GC的优势：简化内存管理，基本保证内存安全 • GC的劣势：运行时开销较大，占用CPU和内存较多 • GC不能管理内存以外的其他资源(file/socket/stream) • 在系统编程领域，GC的运行时开销几乎难以容忍 • GC的终极目的是安全地释放内存 •

Who am I ? 目录 1. Axon 简介 2. 大型 Rust 项目应用 Adapter 模式 3. 使用过程宏的监控埋点开发实践 4. 区块链间互操作性的实现 目录 1. Axon 简介 2. 大型 Rust 项目应用 Adapter 模式 3. 使用过程宏的监控埋点开发实践 4. 区块链间互操作性的实现 1. 应用链框架 互操作（Interoperability） 4. EVM 兼容 5. Rust What is Axon What is Axon 目录 1. Axon 简介 2. 大型 Rust 项目应用 Adapter 模式 3. 使用过程宏的监控埋点开发实践 4. 区块链间互操作性的实现 1. Mempool（交易池） 2. Consensus (Overlord) 3. P2P (Tentacle) 可维护性，开发完成后，各个模块需要维护、升级和改进 • 可扩展性 • 高性能 • 高并发 • 高可靠性 • 代码管理 • … 大型项目的开发难点 ■ 抽象 ■ 便于协作开发 ■ 易于测试 优点 Mempool Traits 实现 实现 测试代码 目录 1. Axon 简介 2. 大型 Rust 项目应用 Adapter 模式 3. 使用过程宏的监控埋点开发实践 4. 区块链间互操作性的实现

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 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。 RustSBI软件架构更新 • RISC-V SBI可运用于机器态和虚拟化 的宿主态，此时RustSBI实现应为虚 拟机提供电源、核管理等功能。 • 嵌套虚拟化存在时，RustSBI实现应 当为内部虚拟机软件模拟H指令集。 在这方面，Dramforever的项目1提 供了很好的例子。 • LARVa2项目是固件充当模拟器的例 子，这里RustSBI被编译到RISC-V之 外的指令集。 • YdrMaster设计的sbi-testing3测试 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.com/YdrMaster/fast- trap 示例：RustSBI原型设计系统选型界面 RustSBI与生态后续引导链 • 对RISC-V UEFI，RustSBI准备好SBI

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 cmake 好太多了 # 依赖管理 # 无惧并发 Rust 在语法层面极大程度保证了内存安全 和并发安全 语言内建的 async/await，还有优秀的 crates rayon（计算密集型并发支持）和 tokio（IO 密集型并发支持） 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.weixin.qq.com/s/a_tvBU0wk9IwGYNqVK4EbA 咪咕-星际广场：10万人级别同屏同步元宇宙项目 分布式渲染技术 分布式实时物理技术 10万人 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

Abstract 算法犹如美妙的交响乐，每一行代码都像韵律般流淌。 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、 址，程序便可以访问内存中的数据。 图 3‑2 内存条、内存空间、内存地址 Tip 值得说明的是，将内存比作 Excel 表格是一个简化的类比，实际内存的工作机制比较复杂，涉及地址 空间、内存管理、缓存机制、虚拟内存和物理内存等概念。 内存是所有程序的共享资源，当某块内存被某个程序占用时，则无法被其他程序同时使用了。因此在数据结 构与算法的设计中，内存资源是一个重要的考虑因素。比如，算法所占用的内存峰值不应超过系统剩余空闲 当我们打开新的网页，浏览器就会对上一个网页执 行入栈，这样我们就可以通过后退操作回到上一个网页。后退操作实际上是在执行出栈。如果要同时支 持后退和前进，那么需要两个栈来配合实现。 ‧ 程序内存管理。每次调用函数时，系统都会在栈顶添加一个栈帧，用于记录函数的上下文信息。在递归 函数中，向下递推阶段会不断执行入栈操作，而向上回溯阶段则会不断执行出栈操作。 5.2 队列 队列（queue）是