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lispking 发表于 2023-12-31 12:15

Tags:Rust, 交叉编译, LLVM

今天是2023年的最后一天,有位读者在公众号后台留言希望写一篇Rust交叉编译的文章,今天用这篇文章来送给大家,希望大家在我的公众号能够学习到有用的知识,感谢大家在2023年对我的大力支持,2024年咱们继续努力前行

最后,提前祝大家元旦快乐,心想事成 :->

00 前言


随着物联网、自动驾驶等技术的发展,嵌入式系统在我们生活中的应用越来越广泛。为了满足嵌入式系统对性能、功耗和安全性的需求,开发者们一直在寻找一种合适的编程语言。Rust作为一种新兴的编程语言,凭借其安全、高效的特点,成为了嵌入式系统开发的热门选择。

然而,嵌入式系统的资源有限,往往无法直接在目标设备上进行编译。这时,交叉编译技术就成为了一种必要的手段。本文将介绍Rust与交叉编译的完美结合,展示如何利用Rust进行交叉编译,为嵌入式系统开发带来更高的性能和更安全的代码。

01 什么是交叉编译?


交叉编译是一个编译过程,它允许开发人员在一个平台上编写代码,并编译生成可在另一个不同平台上运行的程序。这里的平台通常指的是计算机的体系结构(如x86, ARM, MIPS等)和操作系统(如Linux, Windows, macOS等)的组合。

在交叉编译的过程中,编译器需要知道目标平台的体系结构和操作系统,以便生成与目标平台兼容的二进制代码。例如,你可以在一台x86架构的Linux计算机上编写C代码,并使用交叉编译器来编译生成ARM架构的Linux系统上可以运行的可执行文件。

交叉编译的主要应用场景是在嵌入式系统开发中,因为嵌入式设备的资源(如存储空间、处理器性能)通常比较有限,无法直接在目标设备上进行编译。此外,目标设备可能还没有建立完整的开发环境,或者出于各种原因不允许安装所需的编译器。在这些情况下,交叉编译就成为了在主机平台上为嵌入式目标平台生成可执行代码的必要手段。

交叉编译的过程涉及对源代码的修改,以确保生成的代码可以在目标平台上运行。这通常包括修改与体系结构相关的代码部分,以及处理任何与目标操作系统相关的特定调用或依赖。

总结来说,交叉编译是一种重要的技术,它允许开发人员利用更强大的开发环境和工具来为资源受限的嵌入式系统创建软件,从而提高了开发效率和软件质量。

02 Rust 一些相关命令


Rust支持丰富的平台。对于其中许多平台,Rust项目发布了标准库的二进制版本,而对于一些平台则提供了完整的编译器。rustup使它们都易于访问。

当你第一次安装工具链时,rustup 只为你主机平台的标准库安装 —— 也就是你目前运行的主机和操作系统。要编译到其他平台,你必须安装其他目标平台。这可以通过 rustup target add 命令来完成。例如,要添加Android目标:

$ rustup target add arm-linux-androideabi
info: downloading component 'rust-std' for 'arm-linux-androideabi'
info: installing component 'rust-std' for 'arm-linux-androideabi'

安装了arm-linux-androideabi目标后,你可以使用Cargo为Android构建,通过传递 --target 标志,如下所示:cargo build --target=arm-linux-androideabi。

请注意,rustup target add 仅为目标安装 Rust 标准库。通常还需要其他工具来进行交叉编译,特别是链接器。例如,要交叉编译到Android,必须安装Android NDK。将来,rustup 还将提供安装NDK组件的协助。有关如何为特定目标设置链接器的信息,请参阅 cargo 配置文件的 target 部分。

要为非默认工具链安装目标,请使用 rustup target add 的 --toolchain 参数,如下所示:

$ rustup target add --toolchain <toolchain> <target>...

要查看可用目标的列表,请使用 rustup target list。 要删除之前添加的目标,请使用 rustup target remove。


更多信息欢迎关注公众号一起学习当Rust遇上交叉编译:为嵌入式开辟新天地

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