一个 no_std 的Rust环境

嵌入式编程一词用于很多不同种类的涵义. 从只有几KB大小RAM与ROM的8位MCU, 到像是树莓派这样有32/64位四核Cortex-A53 cpu与1GB内存的设备. 编写代码时, 对于不同设备会有不同的限制.

有两种通用的嵌入式变成分类:

托管环境

这种环境与正常的PC环境相似. 这意味这你能够使用系统级接口, 类似POSIX这样的能提供给你与系统交互的原语, 像是文件系统, 网络, 内存管理, 线程等等. 你可能还会有些sysroot和RAM/ROM的限制, 可能还会有些特殊的硬件或I/O. 简而言之, 这类似在一台特殊用途的PC环境上编程.

裸金属

在一个裸金属环境中, 在你的程序开始之前不会有任何代码被加载. 没有OS提供我们没法使用标准库. 相反, 程序和它使用的库(Crates)可以只使用硬件(裸金属)来运行. 为了防止rust使用标准库, 我们使用no_std. 标准库中与平台无关的部分可以通过libcore获取. libcore中也排除了在嵌入式环境中并不总是理想的东西. 这其中之一就是用于动态内存分配的内存分配器. 如果你需要这个或是其他功能, 会有库(Crates)提供.

libstd运行时

像前面说的, 使用libstd需要系统支持, 但是这并不只是因为libstd至提供了访问OS的通用的抽象的方法, 而且它还提供了一个运行时. 这个运行时, 除了其他事情外, 还负责设置对战一处保护, 处理命令行参数还有在调用程序的main函数之前创建主线程. 这个运行时在no_std环境中不可用.

总结

#![no_std]是一个声明这个crate不会连接到std-crate二十core-crate的crate级别的属性. libcore是std-crate的一个与平台无关的子集, 对程序将要运行在的系统上没有任何假设(需求). 因此, 它为语言原语,像是float, string和slices等提供api, 和开放的处理器特性, 像是原子操作与SIMD指令. 然而他缺少任何设计平台集成的API. 由于这些属性, no_std与libcore写成的代码能不能够用于任何类型的引导(stage 0)像是加载程序, 固件还有内核.

概述

* 只有当你使用 alloc crate并且选择一个合适的分配器, 像是alloc-cortex-m才可用.

** 只有当你使用 collections crate 并且配置一个全局默认的分配器才可用

See Also

• RFC-1184