RISC-V 上的嵌入式 Rust 第一部分

引导 RISC-V 目标

讲师：Benix Samuel Vincent Theogaraj

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您将学到什么

• 如何创建 Rust 工作区？
• 如何为 RISC-V 配置 rust 工具链？
• 如何将 RISC-V 汇编与 Rust 混合？
• 将 RISC-V 目标引导到嵌入式 rust 中的代码

探索相关主题

• Risc-V
• 硬件
• 信息技术与软件

要求

• 了解计算机体系结构和编程语言

描述

首先，本课程不涵盖工具链安装 本课程从将 RISC-V 处理器引导到 rust 所需的构建块开始，到将 Hifive1-Rev B 板引导到嵌入式 Rust 结束。关于代码管理，有很多方法可以管理 rust 中的代码；本课程采用 Cargo 工作区。

第 1 部分：简介

• 介绍
• 前言
• 涵盖哪些内容，不涵盖哪些内容
• 资源与期望

第 2 部分：Cargo 工作区

• 创建 Cargo 工作区
• 创建二进制包来构建可执行文件
• 创建库箱以保存可重用代码
• 创建 Cargo.toml 来管理依赖项

然后本课程进入 Embedded-rust 和 Cargo 设置。

第 3 节：RISC-V Embedded Rust 目标的 Embedded-rust 和 Cargo 设置

• Rust 中的属性是什么？
• 什么是嵌入式 Rust？
• 提供自定义 panic 处理程序和入口函数
• Cargo toml 文件与配置文件的区别
• 如何配置 Cargo Workspace 来为 RISC-V 而不是主机构建？
• 如何将附加标志传递给 Rust 编译器？
• 如何传递目标（Hifive1-RevB 板）的自定义链接器文件？

注意：本课程不介绍如何编写链接器文件。但是，链接器文件作为可下载资源共享。

第 4 节：解析 ELF 和 RUSTFLAGS 的命令

• 从 ELF 中提取信息的命令
• Rust 中的 RUSTFLAGS 用于调整编译器行为
• 如何使用 RUSTFLAGS 添加自定义链接器文件

处理好工作区和代码管理后，接下来是在 RISC-V 汇编中添加 RISC-V 启动代码。

第 5 节：简单的 RISC-V 启动代码（二进制包）

• 如何添加程序集（.S）文件？
• 在启动时禁用中断
• 将堆栈指针设置为有效位置
• 如何从 RISC-V 汇编跳转到嵌入式 Rust 入口函数？
• 使用 RISC-V 汇编语言构建带有启动代码的可执行文件，并使用 Rust 语言中的进入和恐慌处理程序

第 6 节：Rust 中的 UART 驱动程序（Library Crate）

• Rust 中的结构体和实现
• Uart 驱动程序功能
• 使用 RISC-V asm 中的引导代码和 Rust 中的 UART 驱动程序构建可执行文件。
• 通过 OpenOCD 和 GDB 服务器连接到 Hifive1-RevB 板
• 将可执行文件加载到 Hifive1-RevB 中
• 使用串行工具从串行输出读取消息

注意：本节使用 OpenOCD 脚本，但不讨论脚本内容。但是，该脚本作为可下载资源共享。

2024 年 12 月 5 日更新：第 #5 节附加 boot.S 文件

本课程适合哪些人：

• 初级嵌入式 Rust 开发人员有兴趣在 RISC-V 上运行 Rust

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