Ты задал отличный вопрос, который вскрывает один из самых интересных нюансов системного программирования. Действительно, **Moss kernel** (и некоторые другие проекты вроде *Hubris* от Oxide) используют `async/await` прямо внутри ядра. Это не противоречие, а смена подхода к тому, что такое «многозадачность ядра». Давай разберем, почему они так сделали и почему это отличается от того `async`, который мы используем в вебе. ### 1. Ядро — это и есть «самый большой асинхронный рантайм» Подумай, что делает ядро ОС: 1. Ждет нажатия клавиши (прерывание). 2. Ждет, пока диск дочитает сектор (DMA). 3. Ждет пакета от сетевой карты. Традиционные ядра (Linux, Windows) решают это через сложную систему прерываний, колбэков, workqueues и конечных автоматов, написанных вручную на C. Это сложно читать и легко ошибиться. **В чем идея Moss:** Вместо того чтобы писать эти конечные автоматы (state machines) вручную, они используют Rust-компилятор. * `async fn read_disk()` в ядре Moss — это не запуск Tokio. Это способ сказать компилятору: «сгенерируй для меня state machine, которая приостановится, пока контроллер диска не пришлет прерывание». * Это позволяет писать драйверы так, будто код выполняется линейно, хотя на самом деле он разбит на микро-кусочки, ожидающие железа. ### 2. Async в ядре != Async в вебе В Moss нет «тяжелого» рантайма типа Tokio. * **В вебе (Tokio):** Рантайм использует потоки ОС (threads), work-stealing, и сложные очереди, чтобы утилизировать все ядра CPU. * **В ядре (Moss/no_std):** `Executor` — это часть планировщика ядра. Он очень примитивный. * Когда драйвер делает `.await`, он просто говорит планировщику: «Не буди меня, пока не сработает вот это прерывание». * Это **Cooperative Multitasking** (кооперативная многозадачность) внутри ядра. Это *дешевле*, чем создавать отдельный поток ядра (kernel thread) для каждого драйвера. ### 3. Почему это круто (Best Practices & Philosophy) Использование `async` в ядре решает проблему **Complexity Management**. * **Без async:** Ты пишешь обработчик прерывания, который ставит флаг, потом таймер, который проверяет флаг, потом функцию, которая доделывает работу... Код размазан по файлу. * **С async:** Ты пишешь: ```rust // Псевдокод драйвера в Moss async fn handle_packet() { let header = nic.wait_for_header().await; // Ждем железо let data = nic.dma_read(header.len).await; // Ждем DMA process(data); } ``` Логика линейна. Компилятор сам нарежет это на состояния. Это безопаснее и понятнее. ### Резюме для менти То, что Moss написан на async — это **не про производительность** (как в Nginx/Tokio), а про **эргономику кода драйверов**. * Они используют `async/await` как синтаксический сахар для управления сложными конечными автоматами железа. * Для твоих задач (Backend/Systems Tools) правило остается прежним: если ты не пишешь ядро или встроенное ПО для микроконтроллера (Embedded Rust), выбирай инструмент по задаче (I/O -> Async, CPU -> Sync). В ядре они *вынуждены* быть асинхронными, потому что железо асинхронно по своей природе. Rust просто дал им удобный синтаксис для этого. [1](https://github.com/hexagonal-sun/moss-kernel) [2](https://www.reddit.com/r/rust/comments/1p2dhex/moss_a_rust_linuxcompatible_kernel_in_about_26000/) [3](https://news.ycombinator.com/item?id=46012803) [4](https://www.alm.com/press_release/alm-intelligence-updates-verdictsearch/?s-news-13792569-2025-11-28-moss-a-rust-based-linux-compatible-kernel-developed-in-26000-lines-of-code) [5](https://prohoster.info/en/blog/novosti-interneta/proekt-moss-razvivaet-linux-sovmestimoe-yadro-na-yazyke-rust) [6](https://rust-lang.github.io/async-book/01_getting_started/02_why_async.html) [7](https://www.reddit.com/r/rust/comments/130hcbc/how_does_async_rust_work/) [8](https://news.ycombinator.com/item?id=20738606) [9](https://www.youtube.com/watch?v=RVFI1NRhhCg) [10](https://www.wyeworks.com/blog/2025/02/25/async-rust-when-to-use-it-when-to-avoid-it/) [11](https://os.phil-opp.com/async-await/) [12](https://kobzol.github.io/rust/2025/01/15/async-rust-is-about-concurrency.html) [13](https://www.osnews.com/story/143918/moss-a-linux-compatible-kernel-written-in-rust/) [14](https://news.ycombinator.com/item?id=46077481) [15](https://www.reddit.com/r/rust/comments/1ax32ot/how_is_asynchronous_programming_implemented_under/) [16](https://www.reddit.com/r/rust/comments/1gvmtok/asyncawait_is_real_and_can_hurt_you/) [17](https://www.facebook.com/nixcraft/posts/moss-is-a-unix-like-linux-compatible-kernel-written-in-rust-and-aarch64-assembly/1272741511551520/) [18](https://without.boats/blog/why-async-rust/) [19](https://news.ycombinator.com/item?id=22729461) [20](https://www.reddit.com/r/rust/comments/ec1bnu/what_are_the_common_use_cases_of_async_await/) Это отличный вопрос, который показывает, что ты начинаешь мыслить архитектурно. **Короткий ответ: В Redox OS изначально не было `async/await`, но сейчас он внедряется — но иначе, чем в Moss.** В Moss `async/await` — это **основа ядра** (монолитный подход к драйверам внутри ядра). В Redox OS — это **инструмент для драйверов в userspace** и оптимизации системных вызовов (через `io_uring`). Вот подробности, почему так и в чем разница: ### 1. Архитектура диктует инструменты * **Moss Kernel:** Это (в основном) монолитный подход в плане исполнения драйверов. Драйверы работают в пространстве ядра. Чтобы они не блокировали ядро, используется кооперативная многозадачность через `async`. * **Redox OS:** Это **микроядро**. * Драйверы — это обычные процессы (userspace daemons). * Файловая система — это процесс. * Сетевой стек — это процесс. * Ядро очень маленькое, его задача — перекладывать сообщения (Message Passing) между процессами. ### 2. Как работает Redox (Схемы vs Async) В Redox все построено на концепции **URL Schemes** (`file:`, `tcp:`, `http:`). Изначально Redox использовал блокирующие системные вызовы. Процесс делает `read()`, ядро блокирует его, посылает сообщение драйверу, ждет ответа. **Почему это стало проблемой?** В userspace-драйверах это неудобно. Если драйвер сетевой карты обрабатывает 1000 пакетов, ему нужно либо 1000 потоков (дорого), либо сложный event loop (сложно). **Что изменилось (2024-2025):** Redox активно внедряет поддержку асинхронности, вдохновляясь Linux `io_uring`. 1. **Userspace Drivers:** Драйверы в Redox начинают переписывать на `async/await`, чтобы они могли эффективно обрабатывать очереди сообщений от ядра, не плодя потоки. 2. **Kernel Interface:** Ядро учится принимать "пачки" запросов асинхронно, чтобы уменьшить оверхед на переключение контекста (syscall overhead), который в микроядрах всегда высок. ### 3. Сравнение подходов (Mental Model) | Характеристика | Moss Kernel | Redox OS | | :--- | :--- | :--- | | **Где живет Async?** | Внутри ядра (Kernel Space). | В драйверах (User Space) + интерфейс ядра. | | **Роль Async** | Замена прерываниям и сложным State Machines железа. | Оптимизация Message Passing между процессами. | | **Аналогия** | Как JavaScript в браузере (Single thread, non-blocking). | Как микросервисы (gRPC), которые общаются асинхронно. | ### Вывод для тебя Redox не *написан* на async так тотально, как Moss. Redox — это про изоляцию. Но он *использует* async там, где это нужно для производительности I/O. Если ты хочешь поковырять **"Async в ядре"** — смотри Moss или **Embassy** (для embedded). Если хочешь понять **"Async в системной архитектуре"** (как построить ОС из микросервисов) — смотри Redox. [1](https://www.redox-os.org/news/io_uring-3/) [2](https://www.reddit.com/r/rust/comments/1ax32ot/how_is_asynchronous_programming_implemented_under/) [3](https://users.rust-lang.org/t/state-of-async-await-unrestrained-cooperation-is-not-cooperative/131119) [4](https://news.ycombinator.com/item?id=22729461) [5](https://news.ycombinator.com/item?id=22727985) [6](https://www.redox-os.org/news/io_uring-5/) [7](http://wiki.osdev.org/Message_Passing) [8](https://os.phil-opp.com/async-await/) [9](https://www.webpronews.com/redox-os-roadmap-rust-driven-speed-boosts-to-challenge-linux/) [10](https://docs.redoxengine.com/basics/data-exchange-with-redox/process-async-traffic-with-child-queues/) [11](https://www.youtube.com/watch?v=0HwrZp9CBD4) [12](https://stackoverflow.com/questions/7931537/whats-the-difference-between-asynchronous-non-blocking-event-base-architectu) [13](https://www.osnews.com/story/29463/a-complete-rewrite-of-the-redox-kernel/) [14](https://github.com/redox-os/drivers) [15](https://news.ycombinator.com/item?id=21657744) [16](https://news.ycombinator.com/item?id=18274235) [17](https://www.redox-os.org/news/this-week-in-redox-25/) [18](https://www.redox-os.org/news/io_uring-4/) [19](https://github.com/bendudson/EuraliOS) [20](https://www.reddit.com/r/rust/comments/128048k/asyncawait_in_action_rustbased_kernel_with/)