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Original:

Quick Start

翻译:

司延腾 Yanteng Si <siyanteng@loongson.cn>

快速入门

本文介绍了如何开始使用Rust进行内核开发。

构建依赖

本节描述了如何获取构建所需的工具。

其中一些依赖也许可以从Linux发行版中获得,包名可能是 rustc , rust-src , rust-bindgen 等。然而,在写这篇文章的时候,它们很可能还不够新,除非发行版跟踪最 新的版本。

为了方便检查是否满足要求,可以使用以下目标:

make LLVM=1 rustavailable

这会触发与Kconfig用来确定是否应该启用 RUST_IS_AVAILABLE 相同的逻辑;不过,如 果Kconfig认为不该启用,它会列出未满足的条件。

rustc

需要一个特定版本的Rust编译器。较新的版本可能会也可能不会工作,因为就目前而言,内核依赖 于一些不稳定的Rust特性。

如果使用的是 rustup ,请进入检出的源代码目录并运行:

rustup override set $(scripts/min-tool-version.sh rustc)

或者从以下网址获取一个独立的安装程序或安装 rustup :

Rust标准库源代码

Rust标准库的源代码是必需的,因为构建系统会交叉编译 core 和 alloc 。

如果正在使用 rustup ,请运行:

rustup component add rust-src

这些组件是按工具链安装的,因此以后升级Rust编译器版本需要重新添加组件。

否则,如果使用独立的安装程序,可以将Rust仓库克隆到工具链的安装文件夹中:

git clone --recurse-submodules \
        --branch $(scripts/min-tool-version.sh rustc) \
        https://github.com/rust-lang/rust \
        $(rustc --print sysroot)/lib/rustlib/src/rust

在这种情况下,以后升级Rust编译器版本需要手动更新这个克隆的仓库。

libclang

bindgen 使用 libclang (LLVM的一部分)来理解内核中的C代码,这意味着需要安 装LLVM;同在开启 CC=clang 或 LLVM=1 时编译内核一样。

Linux发行版中可能会有合适的包,所以最好先检查一下。

适用于部分系统和架构的二进制文件也可到以下网址下载:

或者自行构建LLVM,这需要相当长的时间,但并不是一个复杂的过程:

请参阅 Building Linux with Clang/LLVM 了解更多信息,以及获取预构建版本和发行包 的进一步方法。

bindgen

内核的C端绑定是在构建时使用 bindgen 工具生成的。这需要特定的版本。

通过以下方式安装它(注意,这将从源码下载并构建该工具):

cargo install --locked --version $(scripts/min-tool-version.sh bindgen) bindgen

开发依赖

本节解释了如何获取开发所需的工具。也就是说,在构建内核时不需要这些工具。

rustfmt

rustfmt 工具被用来自动格式化所有的Rust内核代码,包括生成的C绑定(详情请见 编码指南 )。

如果使用的是 rustup ,它的 默认 配置文件已经安装了这个工具,因此不需要做什么。 如果使用的是其他配置文件,可以手动安装该组件:

rustup component add rustfmt

独立的安装程序也带有 rustfmt 。

clippy

clippy 是一个Rust linter。运行它可以为Rust代码提供额外的警告。它可以通过向 make 传递 CLIPPY=1 来运行(关于细节,详见 基本信息 )。

如果正在使用 rustup ,它的 默认 配置文件已经安装了这个工具,因此不需要做什么。 如果使用的是另一个配置文件,该组件可以被手动安装:

rustup component add clippy

独立的安装程序也带有 clippy 。

cargo

cargo 是Rust的本地构建系统。目前需要它来运行测试,因为它被用来构建一个自定义的标准 库,其中包含了内核中自定义 alloc 所提供的设施。测试可以使用 rusttest Make 目标 来运行。

如果使用的是 rustup ,所有的配置文件都已经安装了该工具,因此不需要再做什么。

独立的安装程序也带有 cargo 。

rustdoc

rustdoc 是Rust的文档工具。它为Rust代码生成漂亮的HTML文档(详情请见 基本信息 )。

rustdoc 也被用来测试文档化的Rust代码中提供的例子(称为doctests或文档测试)。 rusttest 是本功能的Make目标。

如果使用的是 rustup ,所有的配置文件都已经安装了这个工具,因此不需要做什么。

独立的安装程序也带有 rustdoc 。

rust-analyzer

rust-analyzer 语言服务器可以和许多编辑器 一起使用,以实现语法高亮、补全、转到定义和其他功能。

rust-analyzer 需要一个配置文件, rust-project.json, 它可以由 rust-analyzer Make 目标生成。

配置

Rust支持(CONFIG_RUST)需要在 General setup 菜单中启用。在其他要求得到满足的情 况下,该选项只有在找到合适的Rust工具链时才会显示(见上文)。相应的,这将使依赖Rust的其 他选项可见。

之后,进入:

Kernel hacking
    -> Sample kernel code
        -> Rust samples

并启用一些内置或可加载的样例模块。

构建

用完整的LLVM工具链构建内核是目前支持的最佳设置。即:

make LLVM=1

对于不支持完整LLVM工具链的架构,使用:

make CC=clang

使用GCC对某些配置也是可行的,但目前它是非常试验性的。

折腾

要想深入了解,请看 samples/rust/ 下的样例源代码、 rust/ 下的Rust支持代码和 Kernel hacking 下的 Rust hacking 菜单。

如果使用的是GDB/Binutils,而Rust符号没有被demangled,原因是工具链还不支持Rust的新v0 mangling方案。有几个办法可以解决:

  • 安装一个较新的版本(GDB >= 10.2, Binutils >= 2.36)。

  • 一些版本的GDB(例如vanilla GDB 10.1)能够使用嵌入在调试信息(CONFIG_DEBUG_INFO) 中的pre-demangled的名字。