0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

为什么要用Rust进行嵌入式开发

strongerHuang 来源:RTThread 作者:liukang 2021-11-06 10:04 次阅读
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

Rust 是什么

Rust 是一门赋予每个人构建可靠且高效软件能力的语言。

  • 高性能:速度惊人且内存利用率极高

  • 可靠性:在编译期就能消除各种内存错误

  • 生产力:出色的文档,友好的编译器和清晰的错误提示信息

为什么要用 Rust 进行嵌入式开发

Rust 的设计理念:既要安全,也要高性能。Rust 的设计理念完全是嵌入式开发所需要的。

嵌入式软件在运行过程中出现问题,大部分是由于内存引起的。Rust 语言可以说是一门面向编译器的语言。在编译期间,就能够确保你安全地使用内存。

目前,嵌入式的主流开发语言还是 C 语言,不能上来就把底层的逻辑用 Rust 重新实现一遍。但是可以在 C 代码中嵌入 Rust 语言。

C 调用 Rust

在 C 代码中调用 Rust 代码,需要我们将 Rust 源代码打包为静态库文件。在 C 代码编译时,链接进去。

创建 lib 库

1、在 Clion 中使用cargo init --lib rust_to_c建立 lib 库。添加以下代码到 lib.rs 中,使用 Rust 语言计算两个整数的和:

 1#![no_std]
 2usecore::PanicInfo;
 3
 4#[no_mangle]
 5pubextern"C"fnsum(a:i32,b:i32)->i32{
 6a+b
 7}
 8
 9#[panic_handler]
10fnpanic(_info:&PanicInfo)->!{
11loop{}
12}

在 Cargo.toml 文件中添加以下代码,生成静态库文件:

1[lib]
2name="sum"
3crate-type=["staticlib"]
4path="src/lib.rs"

交叉编译

1、安装 armv7 target:

1rustuptargetaddarmv7a-none-eabi

2、生成静态库文件:

1PSC:UsersLiuKangDesktopRUST
ust_to_c>cargobuild--target=armv7a-none-eabi--release--verbose
2Freshrust_to_cv0.1.0(C:UsersLiuKangDesktopRUST
ust_to_c)
3Finishedrelease[optimized]target(s)in0.01s

生成头文件

1、安装cbindgen](https://github.com/eqrion/cbindgen)),cbindgen从 rust 库生成 C/C++ 11 头文件:

1cargoinstall--forcecbindgen

2、在项目文件夹下新建文件cbindgen.toml文件:

3、生成头文件:

1cbindgen--configcbindgen.toml--craterust_to_c--outputsum.h

调用 Rust 库文件

1、将生成的sum.h以及sum.a文件放入rt-threadspqemu-vexpress-a9applications目录下

2、修改 SConscript 文件,添加静态库:

 1frombuildingimport*
 2
 3cwd=GetCurrentDir()
 4src=Glob('*.c')+Glob('*.cpp')
 5CPPPATH=[cwd]
 6
 7LIBS=["libsum.a"]
 8LIBPATH=[GetCurrentDir()]
 9
10group=DefineGroup('Applications',src,depend=[''],CPPPATH=CPPPATH,LIBS=LIBS,LIBPATH=LIBPATH)
11
12Return('group')

3、在 main 函数中调用 sum 函数, 并获取返回值

 1#include
 2#include
 3#include
 4#include
 5#include"sum.h"
 6
 7intmain(void)
 8{
 9int32_ttmp;
10
11tmp=sum(1,2);
12printf("callrustsum(1,2)=%d
",tmp);
13
14return0;
15}

4、在 env 环境下,使用 scons 编译工程:

 1LiuKang@DESKTOP-538H6DED:
epogithub
t-threadspqemu-vexpress-a9
 2$scons-j6
 3scons:ReadingSConscriptfiles...
 4scons:donereadingSConscriptfiles.
 5
 6scons:warning:youdonotseemtohavethepywin32extensionsinstalled;
 7parallel(-j)buildsmaynotworkreliablywithopenPythonfiles.
 8File"D:softwareenv_released_1.2.0env	oolsPython27Scriptsscons.py",line204,in<module>
 9scons:Buildingtargets...
10scons:buildingassociatedVariantDirtargets:build
11LINKrtthread.elf
12arm-none-eabi-objcopy-Obinaryrtthread.elfrtthread.bin
13arm-none-eabi-sizertthread.elf
14textdatabssdechexfilename
15628220214886700717068af10crtthread.elf
16scons:donebuildingtargets.
17
18LiuKang@DESKTOP-538H6DED:
epogithub
t-threadspqemu-vexpress-a9
19$qemu.bat
20WARNING:Imageformatwasnotspecifiedfor'sd.bin'andprobingguessedraw.
21Automaticallydetectingtheformatisdangerousforrawimages,writeoperationsonblock0willberestricted.
22Specifythe'raw'formatexplicitlytoremovetherestrictions.
23
24|/
25-RT-ThreadOperatingSystem
26/|4.0.4buildJul282021
272006-2021Copyrightbyrt-threadteam
28lwIP-2.1.2initialized!
29[I/sal.skt]SocketAbstractionLayerinitializesuccess.
30[I/SDIO]SDcardcapacity65536KB.
31[I/SDIO]switchingcardtohighspeedfailed!
32callrustsum(1,2)=3
33msh/>

加减乘除

1、在 lib.rs 文件中,使用 rust 语言实现加减乘除运算:

 1#![no_std]
 2usecore::PanicInfo;
 3
 4
 5#[no_mangle]
 6pubextern"C"fnadd(a:i32,b:i32)->i32{
 7a+b
 8}
 9
10#[no_mangle]
11pubextern"C"fnsubtract(a:i32,b:i32)->i32{
12a-b
13}
14
15#[no_mangle]
16pubextern"C"fnmultiply(a:i32,b:i32)->i32{
17a*b
18}
19
20#[no_mangle]
21pubextern"C"fndivide(a:i32,b:i32)->i32{
22a/b
23}
24
25#[panic_handler]
26fnpanic(_info:&PanicInfo)->!{
27loop{}
28}

2、生成库文件和头文件并放在 application 目录下

3、使用 scons 编译,链接时报错,在 rust github 仓库的 issues 中找到了解决办法https://github.com/rust-lang/compiler-builtins/issues/353

1LINKrtthread.elf
2d:/software/env_released_1.2.0/env/tools/gnu_gcc/arm_gcc/mingw/bin/../lib/gcc/arm-none-eabi/5.4.1/armv7-ar/thumblibgcc.a(_arm_addsubdf3.o):Infunction`__aeabi_ul2d':
3(.text+0x304):multipledefinitionof`__aeabi_ul2d'
4applicationslibsum.a(compiler_builtins-9b744f6fddf5e719.compiler_builtins.20m0qzjq-cgu.117.rcgu.o):/cargo/registry/src/github.com-1ecc6299db9ec823/compiler_builtins-0.1.35/src/float/conv.rs:143:firstdefinedhere
5collect2.exe:error:ldreturned1exitstatus
6scons:***[rtthread.elf]Error1
7scons:buildingterminatedbecauseoferrors.

4、修改rtconfig.py文件, 添加链接参数--allow-multiple-definition

1DEVICE='-march=armv7-a-marm-msoft-float'
2CFLAGS=DEVICE+'-Wall'
3AFLAGS='-c'+DEVICE+'-xassembler-with-cpp-D__ASSEMBLY__-I.'
4LINK_SCRIPT='link.lds'
5LFLAGS=DEVICE+'-nostartfiles-Wl,--gc-sections,-Map=rtthread.map,-cref,-u,system_vectors,--allow-multiple-definition'+
6'-T%s'%LINK_SCRIPT
7
8CPATH=''
9LPATH=''

5、编译并运行 qemu:

 1LiuKang@DESKTOP-538H6DED:
epogithub
t-threadspqemu-vexpress-a9
 2$scons-j6
 3scons:ReadingSConscriptfiles...
 4scons:donereadingSConscriptfiles.
 5
 6scons:warning:youdonotseemtohavethepywin32extensionsinstalled;
 7parallel(-j)buildsmaynotworkreliablywithopenPythonfiles.
 8File"D:softwareenv_released_1.2.0env	oolsPython27Scriptsscons.py",line204,in<module>
 9scons:Buildingtargets...
10scons:buildingassociatedVariantDirtargets:build
11LINKrtthread.elf
12arm-none-eabi-objcopy-Obinaryrtthread.elfrtthread.bin
13arm-none-eabi-sizertthread.elf
14textdatabssdechexfilename
15628756214886700717604af324rtthread.elf
16scons:donebuildingtargets.
17
18LiuKang@DESKTOP-538H6DED:
epogithub
t-threadspqemu-vexpress-a9
19$qemu.bat
20WARNING:Imageformatwasnotspecifiedfor'sd.bin'andprobingguessedraw.
21Automaticallydetectingtheformatisdangerousforrawimages,writeoperationsonblock0willberestricted.
22Specifythe'raw'formatexplicitlytoremovetherestrictions.
23
24|/
25-RT-ThreadOperatingSystem
26/|4.0.4buildJul282021
272006-2021Copyrightbyrt-threadteam
28lwIP-2.1.2initialized!
29[I/sal.skt]SocketAbstractionLayerinitializesuccess.
30[I/SDIO]SDcardcapacity65536KB.
31[I/SDIO]switchingcardtohighspeedfailed!
32callrustsum(1,2)=3
33callrustsubtract(2,1)=1
34callrustmultiply(2,2)=4
35callrustdivide(4,2)=2

Rust 调用 C

可以 在 C 代码中调用 Rust,那么在 Rust 中也可以调用 C 代码。我们在 Rust 代码中调用 rt_kprintf 函数:

修改 lib.rs 文件

 1//导入的rt-thread函数列表
 2extern"C"{
 3pubfnrt_kprintf(format:*constu8,...);
 4}
 5
 6#[no_mangle]
 7pubextern"C"fnadd(a:i32,b:i32)->i32{
 8unsafe{
 9rt_kprintf(b"thisisfromrust
"as*constu8);
10}
11a+b
12}

生成库文件

1cargobuild--target=armv7a-none-eabi--release--verbose
2Compilingrust_to_cv0.1.0(C:UsersLiuKangDesktopRUST
ust_to_c)
3Running`rustc--crate-namesum--edition=2018src/lib.rs--error-format=json--json=diagnostic-rendered-ansi--crate-typestaticlib--emit=dep-info,link-Copt-level=3-Cembed-bitcode=no-Cmetadata=a
40723fa112c78339-Cextra-filename=-a0723fa112c78339--out-dirC:UsersLiuKangDesktopRUST
ust_to_c	argetarmv7a-none-eabi
eleasedeps--targetarmv7a-none-eabi-Ldependency=C:UsersLiuKangDesktopRUS
5T
ust_to_c	argetarmv7a-none-eabi
eleasedeps-Ldependency=C:UsersLiuKangDesktopRUST
ust_to_c	arget
eleasedeps`
6Finishedrelease[optimized]target(s)in0.11s

运行

复制 rust 生成的库文件到 application 目录下。

 1LiuKang@DESKTOP-538H6DED:
epogithub
t-threadspqemu-vexpress-a9
 2$scons-j6
 3scons:ReadingSConscriptfiles...
 4scons:donereadingSConscriptfiles.
 5scons:warning:youdonotseemtohavethepywin32extensionsinstalled;
 6parallel(-j)buildsmaynotworkreliablywithopenPythonfiles.
 7File"D:softwareenv_released_1.2.0env	oolsPython27Scriptsscons.py",line204,in<module>
 8scons:Buildingtargets...
 9scons:buildingassociatedVariantDirtargets:build
10LINKrtthread.elf
11arm-none-eabi-objcopy-Obinaryrtthread.elfrtthread.bin
12arm-none-eabi-sizertthread.elf
13textdatabssdechexfilename
14628812214890796721756b035crtthread.elf
15scons:donebuildingtargets.
16
17LiuKang@DESKTOP-538H6DED:
epogithub
t-threadspqemu-vexpress-a9
18$qemu.bat
19WARNING:Imageformatwasnotspecifiedfor'sd.bin'andprobingguessedraw.
20Automaticallydetectingtheformatisdangerousforrawimages,writeoperationsonblock0willberestricted.
21Specifythe'raw'formatexplicitlytoremovetherestrictions.
22
23|/
24-RT-ThreadOperatingSystem
25/|4.0.4buildJul282021
262006-2021Copyrightbyrt-threadteam
27lwIP-2.1.2initialized!
28[I/sal.skt]SocketAbstractionLayerinitializesuccess.
29[I/SDIO]SDcardcapacity65536KB.
30[I/SDIO]switchingcardtohighspeedfailed!
31thisisfromrust
32callrustsum(1,2)=3
33callrustsubtract(2,1)=1
34callrustmultiply(2,2)=4
35callrustdivide(4,2)=2
36msh/>

来源:

https://club.rt-thread.org/ask/article/2944.html

责任编辑:haq
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 嵌入式
    +关注

    关注

    5186

    文章

    20143

    浏览量

    328686
  • Rust
    +关注

    关注

    1

    文章

    240

    浏览量

    7474

原文标题:手把手教你用 Rust 开发嵌入式

文章出处:【微信号:strongerHuang,微信公众号:strongerHuang】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
加入交流群
微信小助手二维码

扫码添加小助手

加入工程师交流群

    评论

    相关推荐
    热点推荐

    分享一个嵌入式开发学习路线

    如果你想要学习嵌入式开发,我建议按照这个学习路线准备: 1. 基础铺垫期(1-2个月) 理解嵌入式系统的“硬件基础”和“编程入门”,能看懂简单电路,写出基础C语言代码。这一阶段的学习对学历没有
    发表于 12-04 11:01

    嵌入式开发的关键点介绍

    设备和移动设备。因此,嵌入式开发需要考虑系统的功耗,并编写节能的代码以延长系统的使用寿命。 4. 软件集成: 嵌入式系统通常需要与其他设备和系统进行集成,例如传感器、网络和云服务。因此,嵌入式
    发表于 11-13 08:12

    GT2440嵌入式开发系统用户手册

    电子发烧友网站提供《GT2440嵌入式开发系统用户手册.pdf》资料免费下载
    发表于 10-28 17:05 0次下载

    恩智浦如何攻克两大嵌入式开发难题

    在我们的身边,嵌入式系统无处不在。而随着技术的进步和应用的拓展,今天的嵌入式开发也面临着诸多新课题、新挑战。
    的头像 发表于 10-27 09:28 1159次阅读

    新一代嵌入式开发平台 AMD嵌入式软件和工具2025.1版现已推出

    AMD 2025.1 版嵌入式软件和工具是面向新一代嵌入式系统开发而打造的综合平台,全面加速概念构想到部署落地。 2025.1 版嵌入式软件和工具的新 增功能 AMD
    的头像 发表于 08-20 09:15 3616次阅读

    嵌入式开发就业还有前景吗?

    和医疗器械使用经验。 3)工业控制 工业控制是指通过各种控制设备和系统,对工业生产过程进行监测、控制和优化。随着工业自动化和智能化的发展,工业控制领域对嵌入式开发的需求也在不断增加。在工业控制领域
    发表于 07-16 10:47

    嵌入式开发入门指南:从零开始学习嵌入式

    随着物联网、智能硬件的发展,嵌入式开发成为热门技能之一。以下将为初学者提供一份详细的嵌入式开发入门指南,涵盖学习路径、必备工具、推荐资源等内容。 1. 嵌入式系统的定义与应用嵌入式系统
    发表于 05-15 09:29

    嵌入式开发:高门槛的系统性工程与 996 的行业困局

    嵌入式开发的门槛,往往被培训机构和表象所掩盖。许多人误以为 “用 C 语言写个跑在 ARM 上的程序” 就是嵌入式,实则连皮毛都未触及。真正的嵌入式开发是硬件与软件深度融合的系统性工程,需跨越三重壁垒
    的头像 发表于 04-09 11:06 672次阅读
    <b class='flag-5'>嵌入式开发</b>:高门槛的系统性工程与 996 的行业困局

    BlackBerry QNX推出通用嵌入式开发平台

    BlackBerry有限公司(纽交所代码:BB;多伦多证券交易所代码:BB)旗下部门QNX今日宣布推出QNX 通用嵌入式开发平台(General Embedded Development
    的头像 发表于 03-11 16:04 935次阅读

    AI来袭!嵌入式开发者该如何应对转型?

    AI正在改变世界!从自动驾驶到智能家居,从工业自动化到语音助手,各行各业都在朝着智能化方向迈进。对于嵌入式开发者来说,AI的到来既是一次前所未有的挑战,也是一个充满机遇的时代。过去,我们专注于硬件
    的头像 发表于 03-04 14:41 1371次阅读
    AI来袭!<b class='flag-5'>嵌入式开发</b>者该如何应对转型?

    代码+案例+生态:武汉芯源半导体CW32嵌入式开发实战正式出版

    尊敬的各位电子工程师、嵌入式开发爱好者们:大家好!今天,我们怀着无比激动与自豪的心情,向大家宣布一个重大喜讯——武汉芯源半导体的单片机CW32正式出书啦!《基于ARMCortex-M0+的CW32
    的头像 发表于 03-03 15:15 1006次阅读
    代码+案例+生态:武汉芯源半导体CW32<b class='flag-5'>嵌入式开发</b>实战正式出版

    如何成为嵌入式开发工程师?

    如何成为嵌入式开发工程师? 成为嵌入式开发工程师通常需要掌握一系列技能和知识,并且在实践中不断积累经验。以下是一些基本步骤和建议: 1. 基础教育:- 获取电子工程、计算机科学或相关领域的学位
    发表于 02-19 10:39

    嵌入式开发必备-RK3562演示Linux常用系统查询命令(上)触觉智能出品

    实用干货!嵌入式开发学习必备-RK3562演示Linux常用系统查询命令(上)关注触觉智能持续为大家带来更多嵌入式开发内容
    的头像 发表于 12-31 10:51 117次阅读
    <b class='flag-5'>嵌入式开发</b>必备-RK3562演示Linux常用系统查询命令(上)触觉智能出品

    如何使用 RISC-V 进行嵌入式开发

    RISC-V是一种开源的指令集架构(ISA),它允许任何人设计、制造和销售基于RISC-V的处理器,这为嵌入式开发提供了极大的灵活性和创新空间。以下是使用RISC-V进行嵌入式开发的基本步骤: 一
    的头像 发表于 12-11 17:32 2743次阅读

    基于Xilinx ZYNQ7000 FPGA嵌入式开发实战指南

    电子发烧友网站提供《基于Xilinx ZYNQ7000 FPGA嵌入式开发实战指南.pdf》资料免费下载
    发表于 12-10 15:31 39次下载