第三届中国 Rust 开发者大会 Rust 异步并发框架在移动端的应用 陈明煜 chenmingyu4@huawei.com 华为 公共开发部 嵌入式软件能力中心 本科就读加州大学圣地亚哥分校，毕业时长两年半， Rustacean 在 华为 目前正在使用 Rust 开发并行调度框架等模块。 Rust 异步并发框架在移动端的应用 陈明煜 chenmingyu4@huawei.com Rust #1 Rust 异步简介 Ylong async runtime #3 Ylong Runtime 并发框架 目录 Table of Contents #2 社区并发框架介绍以及与移动端的不适配性 Introduction to third party Runtime crates and their incompatibility with mobile environment async-std 更轻量化的调度框架，功能被拆分 到其他多个库中， IO 密集场景性 能不如 Tokio smol Rayon 并非异步运行时。它通过同步 多线程模型提供了并行迭代器功能， 适用于处理 CPU 密集型计算任务 rayon 现有框架无法完美适配移动端（一） Core Thread Thread Worker Worker task task Local queue Local queue

云厂商 DevOps 平台 华为云 DevCloud 阿里云效 腾讯 CODING 容器云厂商 云厂商引流为主，锁定风险高 对多云跨地域支持不够 实施负担较重难以推广 面向多云厂商友好，实施迁移成本极低，可扩展性 强，全球多地跨云跨域安全可靠自动化部署 企业基于 CI/CD 工具自建 DevOps 流程平台 围绕 Jenkins 、 Tekton 、 Argo 主开发和对接企业内部流程和系统 扫码查看飞书主干开发最佳实践 灵活易用的高并发工作流 • 一键拉起环境 / 子环境 • 一键复制 / 睡眠环境 • 多环境 / 环境配置管理 • 服务编排 / 跨项目共享服务 • 开发者共享环境 - 自测子环境 扫码查看 TT 语音最佳实践 面向开发者的云原生环境 扫码查看飞书集成测试案例 • 无缝对接主流测试框架 / 平台 • API/E2E/UI 与开发协同自动化验收 • 自动化测试效益分析 高效协同的测试管理 • 一套 YAML/Chart 模板管理数百微服务 • 每个技术栈抽象一套构建模板 • 运维统一工作流规范，开发自主使用 • 跨多项目复用模板 扫码查看易快报案例 强大免运维的模板库 • 系统纬度：集群、项目、服务、环境、工作流 • 项目纬度：构建、测试、部署， DevOps 指标 • 迭代纬度：需求到发布效率、质量分析

？稍后会说明。 • 运行以后，就会在 GPU 上执行 printf 了。 • 这里的 kernel 函数在 GPU 上执行，称为核 函数，用 __global__ 修饰的就是核函数。 没有反应？同步一下！ • 然而如果直接编译运行刚刚那段代码，是不会打印出 Hello, world! 的。 • 这是因为 GPU 和 CPU 之间的通信，为了高效，是异 步的。也就是 CPU 调用 kernel<<<1 完成队列的所有任务后再返回。从而 能够在 main 退出前等到 kernel 在 GPU 上执行完。 定义在 GPU 上的设备函数 • __global__ 用于定义核函数，他在 GPU 上执行，从 CPU 端通过三重尖括号语法调 用，可以有参数，不可以有返回值。 • 而 __device__ 则用于定义设备函数，他在 GPU 上执行，但是从 GPU 上调用的，而 且不需要三重尖括号，和普通函数用起来一 可以调用另一个核函数，且其三重尖括号 里的板块数和线程数可以动态指定，无需 先传回到 CPU 再进行调用，这是 CUDA 特有的能力。 常用于这种情况：需要从 GPU 端动态计算出 blockDim 和 gridDim ，而又不希望导回数据到 CPU 导致强制同步影响性能。 这种模式被称为动态并行（ dynamic parallelism ）， OpenGL 有一 个 glDispatchComputeIndirect

线程（并行课…） 英伟达家显卡（ GPU 专题） 软件要求： Visual Studio 2019 （ Windows 用户） GCC 9 及以上（ Linux 用户） CMake 3.12 及以上（跨平台作业） Git 2.x （作业上传到 GitHub ） CUDA Toolkit 10.0 以上（ GPU 专题） 温馨提示： 1. 会用到第二讲（ RAII 与智能指针）里的知识 2. 课件中一部分代码是基于 milliseconds 是 duration 的类型别名 这里我们创建了 double_ms 作为 duration 的别名 跨平台的 sleep ： std::this_thread::sleep_for • 可以用 std::this_thread::sleep_for 替代 Unix 类操作系统专有的的 usleep void ， 这时 future 对象 的类型为 std::future 。 • 同理有 std::promise ，他的 set_value() 不接受参数，仅仅作为同步用， 不传递任何实际的值。 第 3 章：互斥量 多线程打架案例 • 两个线程试图往同一个数组里推数据。 • 奔溃了！为什么？ • vector 不是多线程安全（ MT-safe ）的容

64 位。 Windows 认为 long 不论 32 位系统还是 64 位系统都一样应该为 32 位，认为这样安全。 因此我们在编写 C 语言程序时，应该避免使用 long 类型，他会导致你的程序难以跨平台。 除了 long 之外的其他类型则没有区别，可以放心使用。 无符号整数： unsigned 修饰 有符号版本 无符号版本 char unsigned char short unsigned • typedef int int32_t; • typedef long long int64_t; • 这样不论操作系统对类型的定义如何混乱，这些标准化的类型都是确定的大小。 • 这就避免了跨平台的麻烦，而且直接他们在类型名字中直接写明了类型的大小，更直观。 标准化的类型： stdint.h • 除了有符号的 int32_t 系列外，也提供了无符号 uint32_t 系列： • typedef 变量在内存中的存储方式（小端字节序） 地址 字节 刚刚说过一个 int 由四个字节组成，因此一个 int 类型要占据四栋房子。 而对于 int 类型的四个字节要按照什么顺序放入四栋房子，有两种方式。 其中小端字节序（ little-endian ）就是先从低地址开始存字节的方式。 比如假设 x=1 的话，那么小端字节序的存储方式是： 大小端之争 我们主流的硬件架构如 x86 ， ARM 都采用的小端字节序。

线程（并行课…） 英伟达家显卡（ GPU 专题） 软件要求： Visual Studio 2019 （ Windows 用户） GCC 9 及以上（ Linux 用户） CMake 3.12 及以上（跨平台作业） Git 2.x （作业上传到 GitHub ） CUDA Toolkit 10.0 以上（ GPU 专题） 第 0 章：从并发到并行 摩尔定律：停止增长了吗？ • 晶体管的密度的确仍在指数增长，但处理器主 运用多线程的方式和动机，一般分为两种。 • 并发：单核处理器，操作系统通过时间片调 度算法，轮换着执行着不同的线程，看起来 就好像是同时运行一样，其实每一时刻只有 一个线程在运行。目的：异步地处理多个不 同的任务，避免同步造成的阻塞。 • 并行：多核处理器，每个处理器执行一个线 程，真正的同时运行。目的：将一个任务分 派到多个核上，从而更快完成任务。 举个例子 • 并发：某互联网公司购置了一台单核处理 器的服务器，他正同时处理 ：每个线程一个任务队列，做完本职工作后可以认领其他线程的任务 工作窃取法（ work-stealing ） 原始的单一任务队列 解决 4 ：随机分配法（通过哈希函数或线性函数） • 然而队列的实现较复杂且需要同步机制，还是有一 定的 overhead ，因此另一种神奇的解法是： • 我们仍是分配 4 个线程，但还是把图像切分为 16 份。然后规定每一份按照 xy 轴坐标位置编号，比 如 (1,3) 等。

- Rendering Engine 利用 Rust 重塑移动应用开发 跨平台开发的优势和局限性 Pros: - Fast - Single Codebase - Third-party support (Javascript better than Dart) 利用 Rust 重塑移动应用开发 跨平台开发的优势和局 限性 Cons: - Performance - Native Native feature utilize - Existing Codebase 跨平台开发到到底 应该跨什么？ UI or Logic ? 利用 Rust 重塑移动应用开发 Rust 在移动端应 用的价值 Rust is the only advanced choice for cross platform development. 利用 Rust 重塑移动应用开发 Rust

01 04 02 03 工程化协同：“人、技术、流 程、工具” 四维协同基线，沉 淀全流程数据，从感知到赋 能，服务于工程师 释放云基建能力：链接任何云 及自建资源（容器、主机、车 机、端等），释放云原生价值 和企业创新力 生态开放：广泛开放系统 模块和 OpenAPI ，链接 一切流程、服务、工具和 上下游伙伴 安全简单自主可控：私有化 部署，现有服务 0 迁移成本 发，测试，运维的云原生一体化技术底座支撑 云厂商 DevOps 平台 华为云 DevCloud 阿里云效 腾讯 CODING 云厂商引流为主，锁定风险高 对多云跨地域支持不够 实施负担较重难以推广 面向多云友好，厂商中立，全球多地跨云跨域 安全可靠自动化部署 云原生 CI/CD 工具 Tekton Argo 使用门槛高、学习成本高 需要额外建设全流程能力 接入和使用都极其简单，内置模板库

能损失的同时也提高代码组织性 02 03 强大的跨平台能力，在不同架构 下可以准确的控制代码行为 编译期间对生命周期检查确保内 存安全，无 GC 和运行时损耗 01 完善的测试类型支持，包括单元 测试、集成测试、基准测试等 02 03 和文档系统以及 CI/CD 工具的良 好集成 完整的断言系统 异步协程 零成本抽象 强大的测试框架 REPL 命令行客户端 WebUI 面向分析师，提供

线程（并行课…） 英伟达家显卡（ GPU 专题） 软件要求： Visual Studio 2019 （ Windows 用户） GCC 9 及以上（ Linux 用户） CMake 3.12 及以上（跨平台作业） Git 2.x （作业上传到 GitHub ） CUDA Toolkit 10.0 以上（ GPU 专题） 为什么需要模板函数（ template ） • 避免重复写代码。 • 比如，利用重载实现“将一个数乘以 Float 的乘法应该是 multiply(float) ，你也去 定义好几个重载吗？定义为 multiply(Numeric *) 的话 依然会违背你们的开 - 闭原则：比如 3.14f * 3 ，两 端是不同的类型，怎么处理所有可能类型的排列组合 ？ 不如放弃类和方法的概念，欣然接受全局函数和重载 。 模板函数：定义 • 使用 template • 其中 T 可以变成任意类型。