aios/docs/RUST_LINUX_IMPLEMENTATION.md

Rust Linux OS実装戦略

1. アーキテクチャ選択

Option A: Redox OSベースアプローチ

優点:

• 既にRustで書かれた完全なOS
• Unix-like POSIX互換
• マイクロカーネル設計
• パッケージ管理システム有り

実装方法:

# Redox OSをベースに拡張
git clone https://gitlab.redox-os.org/redox-os/redox
cd redox
# カスタムコンポーネント追加

Option B: Linux From Scratch + Rustアプローチ

優点:

• 既存Linuxエコシステム活用
• systemd統合可能
• 豊富なパッケージ

実装方法:

# ALFS自動化ツール使用
git clone https://git.linuxfromscratch.org/jhalfs.git
# Rustコンポーネント統合

Option C: Rust for Linuxアプローチ

優点:

• 既存Linuxカーネル利用
• Rustドライバー開発可能
• 段階的移行可能

2. パッケージビルドシステム設計

Rustベースビルドツール実装

// src/package_builder.rs
use std::process::Command;
use std::fs;
use std::path::Path;

pub struct PackageBuilder {
    pub name: String,
    pub version: String,
    pub source_url: String,
    pub build_deps: Vec<String>,
}

impl PackageBuilder {
    pub async fn download_source(&self) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        // HTTP/Git ダウンロード実装
        let output = Command::new("wget")
            .arg(&self.source_url)
            .arg("-O")
            .arg(format!("{}-{}.tar.gz", self.name, self.version))
            .output()?;
        
        if output.status.success() {
            println!("Downloaded {}", self.name);
        }
        Ok(())
    }
    
    pub fn extract_source(&self) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        Command::new("tar")
            .arg("xzf")
            .arg(format!("{}-{}.tar.gz", self.name, self.version))
            .output()?;
        Ok(())
    }
    
    pub fn build(&self) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        let build_dir = format!("{}-{}", self.name, self.version);
        
        // configure
        Command::new("./configure")
            .current_dir(&build_dir)
            .arg("--prefix=/usr")
            .output()?;
            
        // make
        Command::new("make")
            .current_dir(&build_dir)
            .arg("-j")
            .arg(num_cpus::get().to_string())
            .output()?;
            
        // make install
        Command::new("make")
            .current_dir(&build_dir)
            .arg("install")
            .output()?;
            
        println!("Built and installed {}", self.name);
        Ok(())
    }
}

// パッケージ定義
pub fn create_zsh_package() -> PackageBuilder {
    PackageBuilder {
        name: "zsh".to_string(),
        version: "5.9".to_string(),
        source_url: "https://sourceforge.net/projects/zsh/files/zsh/5.9/zsh-5.9.tar.xz".to_string(),
        build_deps: vec!["gcc".to_string(), "make".to_string(), "ncurses-dev".to_string()],
    }
}

自動ビルドシステム

// src/auto_builder.rs
use tokio::process::Command;
use serde::{Deserialize, Serialize};

#[derive(Serialize, Deserialize)]
pub struct BuildRecipe {
    pub name: String,
    pub version: String,
    pub source: SourceConfig,
    pub dependencies: Vec<String>,
    pub build_steps: Vec<String>,
    pub install_steps: Vec<String>,
}

#[derive(Serialize, Deserialize)]
pub struct SourceConfig {
    pub url: String,
    pub hash: String,
    pub extract_cmd: String,
}

pub struct AutoBuilder {
    pub recipes_dir: String,
    pub build_dir: String,
    pub install_prefix: String,
}

impl AutoBuilder {
    pub async fn build_package(&self, package_name: &str) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        // レシピ読み込み
        let recipe_path = format!("{}/{}.yaml", self.recipes_dir, package_name);
        let recipe_content = fs::read_to_string(recipe_path)?;
        let recipe: BuildRecipe = serde_yaml::from_str(&recipe_content)?;
        
        // 依存関係確認
        for dep in &recipe.dependencies {
            self.ensure_dependency(dep).await?;
        }
        
        // ソースダウンロード
        self.download_source(&recipe).await?;
        
        // ビルド実行
        self.execute_build(&recipe).await?;
        
        Ok(())
    }
    
    async fn download_source(&self, recipe: &BuildRecipe) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        let output = Command::new("curl")
            .arg("-L")
            .arg(&recipe.source.url)
            .arg("-o")
            .arg(format!("{}.tar.gz", recipe.name))
            .output()
            .await?;
            
        if !output.status.success() {
            return Err("Download failed".into());
        }
        
        // ハッシュ検証
        self.verify_hash(&recipe).await?;
        Ok(())
    }
    
    async fn execute_build(&self, recipe: &BuildRecipe) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        for step in &recipe.build_steps {
            let output = Command::new("sh")
                .arg("-c")
                .arg(step)
                .output()
                .await?;
                
            if !output.status.success() {
                return Err(format!("Build step failed: {}", step).into());
            }
        }
        Ok(())
    }
}

3. systemd統合戦略

Rustサービス実装

// src/systemd_service.rs
use std::process::Command;

pub struct SystemdService {
    pub name: String,
    pub description: String,
    pub exec_start: String,
    pub wants: Vec<String>,
    pub after: Vec<String>,
}

impl SystemdService {
    pub fn create_unit_file(&self) -> String {
        format!(
            r#"[Unit]
Description={}
{}
{}

[Service]
Type=simple
ExecStart={}
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target
"#,
            self.description,
            if self.wants.is_empty() { "".to_string() } else { format!("Wants={}", self.wants.join(" ")) },
            if self.after.is_empty() { "".to_string() } else { format!("After={}", self.after.join(" ")) },
            self.exec_start
        )
    }
    
    pub fn install(&self) -> Result<(), Box<dyn std::error::Error>> {
        let unit_content = self.create_unit_file();
        let unit_path = format!("/etc/systemd/system/{}.service", self.name);
        
        std::fs::write(unit_path, unit_content)?;
        
        // systemd reload
        Command::new("systemctl")
            .arg("daemon-reload")
            .output()?;
            
        // enable service
        Command::new("systemctl")
            .arg("enable")
            .arg(format!("{}.service", self.name))
            .output()?;
            
        Ok(())
    }
}

4. 実装計画

Phase 1: 基盤構築

1. Redox OSをベースにしたカスタムOS
2. 基本的なビルドシステム
3. パッケージ管理インフラ

Phase 2: systemd統合

1. systemdサービス管理
2. D-Bus統合
3. ネットワーク管理

Phase 3: 本格的なパッケージビルド

1. ソースダウンロード
2. 依存関係解決
3. 自動ビルド・インストール

Phase 4: AI統合

1. LLM統合
2. 自動設定
3. インテリジェント管理

この戦略により、段階的に本格的なRust Linux OSを構築できます。