Asterinas OSTD

Confucious remarked, “I could follow whatever my heart desired without transgressing the law.”

子曰： “从心所欲，不逾矩。”

借助 Asterinas OSTD（操作系统标准库），您无需钻研 unsafe Rust 编程的艰深技艺，也不必承担误操作的风险。 您将能随心所欲地开发，并确信您的内核绝不会因未定义行为而崩溃或被攻击，即便今天是您作为 Rust 程序员的第 1 天。

APIs

Asterinas OSTD 为安全内核开发提供了强大而坚实的基础，它提供的高层安全 Rust API 是

1. 操作系统开发所必需的，并且
2. 依赖于不安全 Rust 的使用。

这些 API 大多属于以下几类：

• 内存管理（例如，分配和访问物理内存页）
• 任务管理（例如，内核任务间的上下文切换）
• 用户空间（例如，操作和进入用户空间）
• 中断处理（例如，注册中断处理程序）
• 定时器管理（例如：注册定时器处理程序）
• 驱动程序支持（例如：执行 DMA 和 MMIO 操作）
• 启动支持（例如：从引导加载程序获取信息）
• 同步机制（例如：加锁与休眠）

要了解这些 API 如何发挥作用，请参阅 用安全 Rust 编写的 100 行内核示例。

OSTD 的 API 已获得详尽文档支持。您可通过访问 docs.rs 获取完整的 API 文档。

四项要求已满足

在设计和实现OSTD的过程中，我们已积极应对挑战，致力于满足framekernel 架构所要求的上述四项标准。

OSTD 的表现力在 Asterinas 内核中得到了充分体现，所有系统调用、文件系统、网络协议和设备驱动程序（例如 Virtio 驱动程序）均已借助 OSTD 用安全的 Rust 语言实现。

采用极简主义理念，OSTD的代码库规模较小。其核心是ostd crate，目前包含约一万行代码——这一数字甚至比许多微内核的代码量还要少。随着OSTD的发展，其代码库会不断扩展，但与构建在它之上的操作系统服务相比，扩展速度会相对较慢。

OSTD 的高效性可通过其 API 性能指标及 Asterinas 内核系统调用的表现来衡量。目前尚未发现 Rust 语言或框架内核架构中存在任何可能限制内核性能的内在约束。

与前三项要求不同，可靠性难以直接量化或证明。虽然形式化验证是黄金标准，但其需要大量资源与时间投入，并非当前的首要任务。 作为一种更务实的方法，我们将在可靠性分析中解释高层设计为何合理，并依靠社区众多参与者的共同审视来发现实现中可能存在的缺陷。