論文の概要: Forcrat: Automatic I/O API Translation from C to Rust via Origin and Capability Analysis

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.01427v1
• Date: Mon, 02 Jun 2025 08:34:06 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-04 21:47:34.104329
• Title: Forcrat: Automatic I/O API Translation from C to Rust via Origin and Capability Analysis
• Title（参考訳）: Forcrat: Origin and Capability AnalysisによるCからRustへの自動I/O API変換
• Authors: Jaemin Hong, Sukyoung Ryu,
• Abstract要約: ライブラリ機能の重要なサブセットであるI/O APIを置き換えることに重点を置いています。 本稿では,2つの静的解析手法,起点解析と機能解析,エラーソース解析を提案し,その結果を用いてI/O APIを置き換える。 提案手法は,(1)変換後にテストスイートをパスした32プログラム,(2)14秒で422kLOCを効率よく解析,変換し,(3)広く適用でき,I/O APIコールの82%を置き換える。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 10.16257074782054
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Translating C to Rust is a promising way to enhance the reliability of legacy system programs. Although the industry has developed an automatic C-to-Rust translator, C2Rust, its translation remains unsatisfactory. One major reason is that C2Rust retains C standard library (libc) function calls instead of replacing them with functions from the Rust standard library (Rust std). However, little work has been done on replacing library functions in C2Rust-generated code. In this work, we focus on replacing the I/O API, an important subset of library functions. This poses challenges due to the semantically different designs of I/O APIs in libc and Rust std. First, the two APIs offer different sets of types that represent the origins (e.g., standard input, files) and capabilities (e.g., read, write) of streams used for I/O. Second, they use different error-checking mechanisms: libc uses internal indicators, while Rust std uses return values. To address these challenges, we propose two static analysis techniques, origin and capability analysis and error source analysis, and use their results to replace the I/O API. Our evaluation shows that the proposed approach is (1) correct, with all 32 programs that have test suites passing the tests after transformation, (2) efficient, analyzing and transforming 422k LOC in 14 seconds, and (3) widely applicable, replacing 82% of I/O API calls.
• Abstract（参考訳）: CからRustへの変換は、レガシーシステムプログラムの信頼性を高めるための有望な方法である。 業界は自動C-to-Rust翻訳機C2Rustを開発したが、その翻訳は相変わらず不満足である。 主な理由は、C2RustがRust標準ライブラリ(Rust std)の関数に置き換えるのではなく、C標準ライブラリ(libc)関数呼び出しを維持していることである。 しかし、C2Rust生成コードのライブラリ関数を置き換える作業はほとんど行われていない。 この作業では、ライブラリ機能の重要なサブセットであるI/O APIを置き換えることに重点を置いています。 これは、libcとRust stdにおけるI/O APIの設計が意味的に異なるため、課題となる。 まず、2つのAPIは、I/Oで使用されるストリームの起源(例、標準入力、ファイル)と機能(例、読み取り、書き込み)を表す異なるタイプのセットを提供する。 libcは内部インジケータを使用し、Rust stdは戻り値を使用する。 これらの課題に対処するため,本研究では,起源解析と機能解析,エラーソース解析という2つの静的解析手法を提案し,その結果を用いてI/O APIを置き換える。 提案手法は,(1)変換後にテストスイートをパスした32プログラム,(2)14秒で422kLOCを効率よく解析,変換し,(3)広く適用でき,I/O APIコールの82%を置き換える。

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