Name: Rust für Systemprogrammierung
Availability: InStock

Rust für Systemprogrammierung

Ein praxisorientierter Kurs, der Rust für sichere und schnelle Systemsoftware einsetzt. Sie erlernen die Sprachmuster für Speichersicherheit ohne Garbage Collector und wenden sie auf Low Level Aufgaben wie Datei IO, C Interop und nebenläufige Dienste an. Die Agenda verbindet Grundlagen mit handfesten Systemtechniken für den Arbeitsalltag.

Was werden Sie lernen?

Sie richten eine verlässliche Rust Toolchain ein, nutzen Cargo effektiv und strukturieren Projekte wartbar. Sie verstehen Ownership, Borrowing und Lifetimes, um Speicher und Systemressourcen sicher zu handhaben. Sie binden C Bibliotheken an, kapseln Unsafe Code sauber und implementieren nebenläufige Arbeit mit Sicherheit.

Ownership, Borrowing und Lifetimes sicher im Low Level Kontext anwenden
Projekte mit Cargo, Modulen und Crates aufbauen und strukturieren
Mit C über FFI interagieren und Unsafe Code sauber begrenzen
Rust Programme diagnostizieren, profilieren und auf Zuverlässigkeit und Tempo trimmen

Voraussetzungen:

Routine in einer kompilierten Sprache wie C, C++, Java oder Go
Terminalzugriff mit Rechten zur Installation von Toolchains
Möglichkeit, Beispielprogramme auf dem gewünschten OS auszuführen

Kursübersicht*:

*Wir passen den Kursaufbau und die Inhalte an Ihre spezifischen Anforderungen und relevanten Anwendungsfälle an.

Modul 1: Toolchain Setup und Projektanatomie

Installation mit rustup, Toolchains verwalten und Targets wählen
Cargo Befehle, Workspaces, Features und Profile
Projektaufbau mit Modulen, Crates und Sichtbarkeit
Bauen, Testen und Dokumentieren über die CLI

Modul 2: Ownership Denkweise

Moves, Copies und Drops und ihre Bedeutung für Ressourcen
Referenzen und Borrowing Regeln mutabel, geteilt und Aliasing
Lifetimes an Beispielen wann der Compiler Hinweise braucht
Slices, Strings und UTF 8 Sicherheit im Systemkontext

Modul 3: Kernsyntax und Steuerfluss

Typen, Pattern Matching und Ausdrücke mit Rückgabewert
Funktionen, Generics und Trait Bounds als Verträge
Fehlerbehandlung mit Result und Option und Weiterreichen mit ?
Panic Strategien Unwind vs Abort und Wahl pro Binary

Modul 4: Datenmodellierung für Low Level Arbeit

Structs für Layout und Invarianten Newtype und Builder Stile
Enums für Zustandsmaschinen und fehlbare Operationen
Pattern Matching für Zustandsübergänge
Minimaler CLI Aufbau mit strukturierten Fehlern

Modul 5: Speichermanagement ohne GC

Stack vs Heap in der Praxis
Box, Rc, Arc und passende Einsatzszenarien
Raw Pointer, Referenzen und Alignment Grundlagen
Unsafe Blöcke als schmale, gut dokumentierte Inseln

Modul 6: System IO und Ressourcen

Dateien lesen und schreiben mit std und gepuffertem IO
Arbeiten mit Pfaden, Prozessen und Umgebung
Zeit, Timer und Umgang mit OS Fehlern
RAII Muster für Handle Management und Cleanup

Modul 7: Nebenläufigkeit und Synchronisation

Threads und Message Passing mit Channels
Gemeinsamer Zustand mit Mutex, RwLock und Condvar
Send und Sync Marker Traits und ihre Bedeutung
Leitlinien gegen Deadlocks und Priority Inversion

Modul 8: Schnittstelle zu C

FFI Bausteine repr, extern Blöcke und Linking
Strings, Slices und Ownership über die Grenze geben
Unsafe Pointer mit sicheren Abstraktionen umhüllen
Header First Workflow bindgen und manuelle Bindings

Modul 9: Debugging und Troubleshooting

Lesbare Fehler, Backtraces und Logging mit Env Filtern
Cargo Tools nutzen test, fmt, clippy und audit
Debugging mit lldb oder gdb Grundlagen
Häufige Stolpersteine Borrow Checker, Lifetimes und Trait Bounds

Modul 10: Performance und Allokationsbewusstsein

Messen mit cargo bench und einfachen Timern
Inlining, Monomorphisierung und Trait Objects verstehen
Allokationen und Kopien reduzieren Small Vector und Cow Muster
Datei und Netzwerk IO Strategien Blocking vs Async im Überblick

Modul 11: Kleinen Systemdienst aufbauen

Entwurf eines Mini Daemons oder CLI im Subcommand Stil
Konfiguration, Argumente und Feature Flags
Sauberes Beenden und Signalverarbeitung
Fehlertaxonomie für stabile Betriebsführung

Modul 12: Packaging und nächste Schritte

Release Profile und Symbolwahl
Cross Compilation Targets und musl Builds
Safe Unsafe Boundary organisieren Checkliste
Wege zu Async, Embedded und erweiterter Interop

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