Visão Geral

Este curso Rust for Operating Systems Development, aborda o desenvolvimento de sistemas operacionais e componentes de kernel utilizando a linguagem Rust. O foco está em segurança de memória, concorrência segura, controle de hardware e abstrações de baixo nível, explorando como Rust pode substituir ou complementar C em kernels modernos, drivers, bootloaders e sistemas bare-metal.

Objetivo

Após realizar este curso Rust for Operating Systems Development, você será capaz de:

• Desenvolver componentes de sistemas operacionais em Rust
• Compreender o modelo de memória em ambientes bare-metal
• Criar e organizar código de kernel seguro
• Interagir diretamente com hardware e arquitetura
• Desenvolver drivers e abstrações de baixo nível
• Construir sistemas operacionais experimentais com Rust

Publico Alvo

• Engenheiros de software de sistemas
• Desenvolvedores de kernel e baixo nível
• Programadores C/C++ interessados em Rust
• Pesquisadores e estudantes de sistemas operacionais

Pre-Requisitos

• Experiência sólida em programação
• Conhecimentos de Rust intermediário
• Fundamentos de sistemas operacionais
• Noções de arquitetura de computadores

Materiais

Conteúdo Programatico

Module 1: Operating Systems and Rust

1. OS Fundamentals and Kernel Architecture
2. Why Rust for OS Development
3. Existing Rust-Based Operating Systems

Module 2: Bare-Metal Programming with Rust

1. No-Std Environment
2. Boot Process and Entry Points
3. Memory Map and Linker Scripts

Module 3: CPU Architecture and Hardware Interaction

1. x86_64 and ARM Basics
2. Registers and Privilege Levels
3. Interrupts and Exceptions

Module 4: Memory Management in Kernels

1. Physical and Virtual Memory
2. Paging and Address Translation
3. Allocators in Kernel Space

Module 5: Concurrency and Synchronization

1. Kernel Concurrency Challenges
2. Spinlocks and Lock-Free Structures
3. Interrupt-Safe Code

Module 6: Device Drivers Development

1. Driver Models and Abstractions
2. Writing Safe Drivers in Rust
3. Hardware Interfaces and Buses

Module 7: Scheduling and Process Management

1. Threads and Processes
2. Context Switching
3. Scheduling Algorithms

Module 8: Filesystems and Storage

1. Virtual File System Concepts
2. Block Devices and Drivers
3. Simple Filesystem Implementation

Module 9: System Calls and User Space Interface

1. Syscall Mechanisms
2. ABI and Interface Design
3. Security and Isolation

Module 10: Capstone OS Project

1. Building a Minimal Rust Kernel
2. Booting, Debugging, and Testing
3. Extending the OS with New Features