與其他操作系統(tǒng)相比，Redox如何
我們與其他操作系統(tǒng)有很多共同之處。
由于
Redox syscall接口是Unix-y。例如，我們有open, pipe, pipe2, lseek, read, write, brk, execv等等。目前，我們支持31個最常見的Linux系統(tǒng)。
與Linux相比，我們的syscall接口要小得多。這并不是因為開發(fā)階段，而是因為極簡設(shè)計。
“一切都是URL”
這是“一切都是文件”的概括，主要是受到了計劃9的啟發(fā)。在Redox中，“resources”(TODO: link)既可以是類似于套接字的，也可以是類似于文件的，這使得它們可以快速地用于幾乎所有的事情。
這樣，我們就得到了一個更加統(tǒng)一的系統(tǒng)API。稍后，我們將在url、模式和資源中對此進(jìn)行解釋。
內(nèi)核
Redox的核是一個微核。該設(shè)計的靈感主要來自MINIX。
與Linux或BSD相比，Redox只有16000行內(nèi)核代碼，這個數(shù)字還在不斷減少。大多數(shù)服務(wù)都是在用戶空間中提供的。
在內(nèi)核中使用更少的代碼可以更有效地查找和修復(fù)bug /安全問題。Andrew Tanenbaum (MINIX的作者)指出，每1000行正確編寫的代碼中就有一個bug。這意味著對于一個包含近25,000,000行代碼的單片內(nèi)核來說，可能有近25,000個bug。一個只有16000行代碼的微內(nèi)核意味著大約有16個bug。
應(yīng)該注意的是，額外的行只是基于內(nèi)核空間之外，這使它們不那么危險，而不一定是更小的數(shù)字。
其主要思想是讓組件和驅(qū)動程序存在于用戶空間中，并且遵循最小權(quán)限原則(POLA)。這是每一個單獨的組成部分:
完全隔離在內(nèi)存中，并作為一個獨立的用戶進(jìn)程
一個組件的失敗不會使其他組件崩潰
外部和不受信任的代碼不會公開整個系統(tǒng)
錯誤和惡意軟件不能傳播到其他組件
是否限制了與其他組件的通信
沒有管理/超級用戶權(quán)限
bug被轉(zhuǎn)移到用戶空間，降低了它們的能力
所有這些都大大提高了系統(tǒng)的可靠性。這對于任務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用程序和希望減少計算機(jī)系統(tǒng)問題的用戶非常有用。

為什么Rust呢?
為什么要在Rust中編寫操作系統(tǒng)?為什么還要用Rust?
Rust擁有巨大的優(yōu)勢，因為對于操作系統(tǒng)來說，安全性非常重要。實際上,很多。
由于操作系統(tǒng)是計算的一個集成部分，所以它們是一個非常重要的安全組件。
由于缺乏內(nèi)存和類型安全，Linux、BSD、Glibc、Bash、X等系統(tǒng)一直存在大量bug和漏洞。Rust通過靜態(tài)地加強(qiáng)內(nèi)存安全性，做到了這一點。
設(shè)計很重要，實現(xiàn)也很重要。Rust試圖避免這些意外的內(nèi)存不安全情況(這是安全性關(guān)鍵bug的主要來源)。設(shè)計是一個非常透明的問題來源。你知道發(fā)生了什么，你知道什么是計劃好的，什么不是。
在這一點上，內(nèi)核/用戶空間分離的基本設(shè)計與類unix系統(tǒng)非常相似。其思想大致相同:通過內(nèi)核的嚴(yán)格執(zhí)行，將內(nèi)核和用戶空間分離，內(nèi)核負(fù)責(zé)管理內(nèi)存和其他關(guān)鍵資源。
然而，我們有一個優(yōu)勢:強(qiáng)制的內(nèi)存和類型安全。這是Rust的強(qiáng)大之處——在編譯時消除了大量“未預(yù)料到的bug”(例如，未定義的行為)。
Linux和BSD的設(shè)計是安全的。執(zhí)行情況不是:
Linux內(nèi)核漏洞
Glibc漏洞
Bash的漏洞
X漏洞
點擊上面的鏈接。您可能會注意到，許多bug都是在不安全的條件下產(chǎn)生的(這些條件可以有效地消除銹蝕)，比如緩沖區(qū)溢出，而不是整體設(shè)計。
我們希望使用Rust最終能夠生成更安全的操作系統(tǒng)。
不安全的
不安全是告訴Rust“我知道我在做什么!”的一種方式，這在編寫低級代碼、提供安全的抽象時通常是必要的。如果沒有unsafes，就不能編寫內(nèi)核。
在這種情況下，內(nèi)核不可能是100%安全的，但是不安全的部分必須標(biāo)記為不安全的部分，這將不安全的部分與安全代碼隔離開來。我們盡量消除不安全的地方，當(dāng)我們使用不安全的時候，我們是非常小心的。
快速的grep給出了一些統(tǒng)計數(shù)據(jù):在大約16000行代碼中，內(nèi)核大約有300次不安全調(diào)用。每一個都經(jīng)過仔細(xì)審核以確保正確性。
這與用C語言編寫的內(nèi)核形成了對比，C語言如果沒有代價高昂的正式分析，就不能保證安全性。
你可以在Rust書的相關(guān)章節(jié)找到更多關(guān)于如何不安全的工作。

Redox是一個完整的Rust操作系統(tǒng)。除了內(nèi)核，我們還在開發(fā)幾個小項目，包括:
TFS:受ZFS啟發(fā)的文件系統(tǒng)。
Ion: Redox shell。
Orbital: Redox 顯示服務(wù)器。
OrbTK:小部件工具包。
pkgutils: Redox的包管理庫及其命令行前端。
Sodium:類似于vi的編輯器。
ralloc: 一個內(nèi)存分配器。
libextra: libstd的補(bǔ)充，在整個Redox代碼庫中使用。
games-for-redox: Redox (類似于bsd游戲)的迷你游戲集。
以及其他一些令人興奮的項目。
我們還有三個實用程序發(fā)行版，它們是一些小的、有用的命令行程序的集合:
Coreutils:一個可用系統(tǒng)所必需的最小實用程序集。
Extrautils: 如提醒、日歷、拼寫檢查等。
Binutils:處理二進(jìn)制文件的實用程序。
我們也積極參與第三方項目，這些項目在Redox中被大量使用。
uutils/coreutils: GNU coreutils的跨平臺銹蝕重寫。
m-labs/smoltcp: Redox使用的網(wǎng)絡(luò)堆棧。
什么工具適合Redox?
將來，這些工具中的一些將被移出默認(rèn)的發(fā)行版，放到單獨的可選包中。例如，Orbital, OrbTK， Sodium等等。
列出的工具可分為三類:
關(guān)鍵的，這是一個完整的功能和可用的系統(tǒng)所需要的。
生態(tài)友好型，是為了在生態(tài)系統(tǒng)中建立一致性。
樂趣，這是“美好的”，并天生簡單。
第一類是顯而易見的:沒有某些核心工具的操作系統(tǒng)是無用的操作系統(tǒng)。第二類包含了將來可能不會違約的工具，但由于其魅力，現(xiàn)在仍然是官方發(fā)布的。第三類是為了方便:即確保Redox基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是一致和集成的(例如，pkgutils、OrbTK和libextra)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Redox随笔（2）-用Rust语言编写的类UNIX操作系统的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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