用 Rust 學習系統軟體設計#

一本以 Rust 為工具，從編譯器、直譯器、JIT、虛擬機，一路做到作業系統與 Docker 容器的實作型教科書。

全書的核心命題是：系統軟體是一條由上而下的信任鏈——直譯器信任作業系統的記憶體，JIT 信任 CPU 的指令集，容器信任核心的 namespace。理解任何一層，最好的方式就是親手寫出那一層，而 Rust 是五十年來第一門能同時勝任「核心層」與「語言層」兩端工作的語言。

目錄#

環境需求#

Linux x86-64（第 2、4、6、7 章的實驗需要 Linux；macOS 讀者建議使用虛擬機或容器）
Rust 1.75 以上（rustup update stable）
第 6 章需要 qemu-system-x86_64；第 7 章需要 root 權限

全書地圖#

graph TD
    A[第1章 語言與地圖] --> B[第2章 編譯器]
    B --> C[第3章 直譯器]
    C --> D[第4章 JIT]
    C --> E[第5章 虛擬機]
    E --> F[第6章 作業系統]
    F --> G[第7章 容器]
    B --> H[第2.3章 IR]
    H --> D
    E --> I[WASM/JVM]

學習路線建議#

第 1–3 章是語言層（怎麼「跑起來」一段程式），第 4–5 章是執行層（怎麼「跑得快、跑得穩」），第 6–7 章是系統層（誰在底下撐住一切）。三層剛好對應 Rust 的三種用法：普通 cargo 專案、unsafe 與記憶體操作、以及 no_std 與裸機。

每一節的程式碼都可以直接放進一個 cargo new 出來的專案編譯執行。建議讀者邊讀邊打，遇到編譯錯誤時，把 Rustc 的錯誤訊息當作老師——它是本書最重要的助教。