微软开始让开发人员用 Rust 编写 Windows 驱动程序

微软在 Github 上发布了代码，使开发人员能够用 Rust 编写 Windows 驱动程序，这是为操作系统实现内存安全编程的关键一步。Azure 首席技术官马克-鲁西诺维奇（Mark Russinovich）在 X 上发布了该链接，并附有评论："努力实现用 Rust 开发 Windows 驱动程序"。

这项工作可以追溯到很多年前。2019 年 7 月，微软研究院发帖称，它希望"在漏洞发生之前消除一整类漏洞"，提出了内存安全语言的理由，并表示"满足这些要求的最有前途的较新系统编程语言之一是最初由 Mozilla 发明的 Rust 编程语言"。

该公司推崇 Rust，不仅因为它的内存安全，还因为它的数据竞赛安全--确保"两个或多个线程不会不同步地访问一段内存"。

2022 年，Russinovich 宣布："现在是时候停止用 C/C++ 启动任何新项目了，在需要使用非 GC 语言的情况下使用 Rust。为了安全性和可靠性起见，业界应该宣布这些语言已被淘汰。"C# 和 Java 等 GC 或垃圾回收语言适用于商业应用，但不适合底层系统代码。

虽然 Windows主要是用 C 和 C++ 编写的。"由于各种技术和历史原因，现在大部分用户模式代码都是用C++编写的，但大部分内核代码还是用C语言编写的。"2018年，长期从事软件开发的微软软件工程师陈伟明（Raymond Chen）说，虽然此后出现了Windows 11，但在开发新版本时，操作系统并没有重写。硬件制造商为使其设备能在 Windows 中运行而使用的 Windows 驱动程序工具包，仍然是一个 C/C++ 工具包。

根据基于 Rust 的新驱动程序工具包的发布说明，其目的是同时支持 WDM（Windows 驱动程序模型）和 WDF（Windows 驱动程序框架）驱动程序。WDM 驱动程序级别较低，与操作系统紧密相连，而 WDF 驱动程序则通过框架库与系统交互。初始资源库的重点是 WDK。

说明还补充说："该项目仍处于早期开发阶段，尚不建议用于商业用途。微软鼓励进行试验和反馈，并指出开发人员可以到资源库中的 GitHub 讨论区寻求反馈。"

一个早期问题是如何处理异常。一位开发者说："对于 Windows 内核（以及整个操作系统）来说，结构化异常处理是 Windows 开发不可或缺的一部分，也是让 Rust 成为 Windows 内核开发现实的真正障碍。Rust 没有异常，它更倾向于使用结果变量报告可恢复的错误，而在无法恢复的错误中，它会以崩溃失败的方式退出。在内核代码中，这种崩溃是不可取的，因为它会导致系统整体崩溃。"

开发者约翰尼-肖（Johnny Shaw）引用了 Linux Torvalds 在 Linux 内核（也采用了 Rust）中的一段话："因为内核代码不同于随机的用户空间系统工具。内存耗尽绝对不能导致中止。 它只需要导致错误返回"。托瓦尔兹认为这是一个"根本性问题"。

微软新版本库中的早期代码包括以下注释：

// FIXME: Should this trigger Bugcheck via KeBugCheckEx?

这个问题说明，在底层 Windows 代码中引入 Rust 并不仅仅是为 WDK API 添加 Rust 语言绑定那么简单。不过，最初的反应总体上是积极的。内存安全问题在 Windows 的安全性和稳定性问题中占了很大比例，因此采用 Rust 是一个可行的解决方案。