Un compilateur Rust écrit en C

Pourquoi écrire un compilateur Rust en C ?

• Il y a plusieurs raisons à la baisse récente de mon activité

  • des événements personnels, comme un décès dans la famille
  • une augmentation de mes responsabilités au travail
  • une baisse de ma motivation pour l’open source
  • une concentration sur un nouveau projet

• Ce projet consiste à écrire un compilateur Rust en pur C

  • écrit en pur C, sans C++, ni flex, yacc ou Makefile
  • le projet s’appelle Dozer

Pourquoi faire cela ?

• Il faut comprendre le bootstrapping et son importance
  • pour exécuter du code Rust, il faut un compilateur
  • le compilateur principal de Rust est rustc
  • rustc est écrit en Rust et il est nécessaire pour compiler du code Rust
  • pour compiler rustc, il faut une version précédente de rustc
  • les premières versions de rustc étaient écrites en OCaml
  • le compilateur OCaml peut être compilé avec Guile, qui est écrit en C

Le principe de descente

• Présentation du projet Bootstrappable Builds

  • il démarre à partir d’une seed binaire de 512 octets
  • il génère progressivement des compilateurs de plus en plus complexes à partir d’un compilateur simple
  • au final, il peut compiler TinyCC, GCC, Linux, etc.

• Rust arrive très tard dans ce processus

  • utilisation de mrustc pour compiler rustc version 1.56
  • si l’on veut utiliser Rust avant l’introduction de C++, ce n’est pas possible

• Dozer vise à devenir un compilateur Rust bootstrapable en C

  • il doit pouvoir être bootstrapé avec TinyCC

Plan

• Travail sur Dozer au cours des deux derniers mois

  • compilation possible avec TinyCC et cproc
  • utilisation de QBE comme backend
  • le lexer et une partie du parseur sont actuellement terminés
  • l’extension des macros/modules est reportée
  • la vérification de types ne prend en charge que i32
  • la génération de code est encore insuffisante

• Plan pour la suite

  • faire progresser Dozer étape par étape afin de pouvoir compiler des exemples de base utilisant libc, puis libcore, puis rustc
  • créer un outil similaire à cargo pour compiler des paquets Rust
  • supprimer le code généré automatiquement
  • créer un processus permettant de compiler rustc et cargo

Résumé de GN⁺

• Cet article présente un projet visant à écrire un compilateur Rust en pur C
• Il explique l’importance du bootstrapping et le processus de création d’un compilateur Rust par ce biais
• Le projet Dozer vise un compilateur Rust bootstrapable en C
• Le projet est très ambitieux, et sa réussite reste incertaine, mais la tentative elle-même a du sens

[GN⁺]

Commentaires sur Hacker News

• Pour amorcer Rust, il vaudrait mieux écrire un proto-Rust en C, puis écrire le compilateur Rust complet en proto-Rust

  • Le proto-Rust n’aurait ni borrow checker ni support des macros, ne libérerait pas la mémoire et n’aurait pas besoin de générer du bon code
  • Le proto-Rust serait du C avec une syntaxe Rust
  • Je me demande pourquoi cette voie n’a pas été choisie

• J’écris un compilateur C en Rust comme passe-temps, que j’appelle "Small C Compiler"

  • Il utilise Cranelift comme backend, et l’architecture du compilateur est enfichable et bidouillable
  • Pas de projet open source tant qu’il ne sait pas traiter printf("Hello World!")
  • J’essaie d’implémenter le préprocesseur et l’analyseur syntaxique, et je contribue à rust-peg et HimeCC
  • Je suis curieux de connaître la solution académique au problème des typedef

• Le même problème d’amorçage existe aussi dans le matériel

  • Les ordinateurs sont fabriqués avec des ordinateurs et des logiciels préexistants
  • C’est un sujet intéressant à méditer

• J’ai dû suivre quatre liens pour trouver l’intérêt du bootstrapping

  • Je m’attendais à ce que le "pourquoi" du titre explique la raison

• Dès que le C++ est introduit dans la chaîne d’amorçage, l’amorçage est pratiquement terminé

  • Si l’on veut utiliser Rust, il faut l’utiliser avant l’introduction du C++
  • Ce serait bien que le compilateur Rust puisse être amorcé depuis du C
  • Mais les anciennes versions de rustc sont compilées avec des versions antérieures de rustc
  • On peut compiler avec succès un compilateur OCaml avec Guile
  • L’auteur préfère supprimer l’étape C++ et privilégier l’étape C
  • La motivation de l’auteur n’est pas claire

• Pour générer un nouveau binaire sur le système cible, rustc doit prendre en charge ce système

  • Si l’on ajoute cette prise en charge à rustc, il peut ensuite se compiler lui-même

• J’imagine écrire un interpréteur ou un compilateur C++ en Scheme

  • Passer directement de Scheme au gcc actuel serait un énorme raccourci
  • Mais l’idée reçue veut qu’écrire un compilateur C++ soit presque impossible

• En regardant toute la pile, cela pourrait être une manière de contourner le problème du "trusting trust"

  • lien

• J’aime bien l’utilisation de QBE comme backend

  • Il serait intéressant de voir une comparaison avec Rust et LLVM
  • Bonne chance

• On pourrait envisager d’utiliser FORTH comme partie de la chaîne d’outils dans le processus d’amorçage