QEMU

Мы начнем с написания программы для LM3S6965, микроконтроллера Cortex-M3. Мы выбрали его в качестве начальной цели, потому что он может быть эмулирован с использованием QEMU, так что в этом разделе вам не придется возиться с оборудованием, и мы сможем сосредоточиться на инструментах и процессе разработки.

ВАЖНО
В этом руководстве мы будем использовать имя "app" для проекта. Везде, где вы видите слово "app", заменяйте его на имя, которое вы выбрали для своего проекта. Или вы можете назвать свой проект "app" и избежать замен.

Создание нестандартной программы на Rust

Мы будем использовать шаблон проекта cortex-m-quickstart для создания нового проекта. Созданный проект будет содержать базовое приложение: хорошую отправную точку для нового встраиваемого приложения на Rust. Кроме того, проект будет содержать директорию examples с несколькими отдельными приложениями, демонстрирующими ключевые функции встраиваемого Rust.

Использование cargo-generate

Сначала установите cargo-generate:

cargo install cargo-generate

Затем создайте новый проект:

cargo generate --git https://github.com/rust-embedded/cortex-m-quickstart

 Project Name: app
 Creating project called `app`...
 Done! New project created /tmp/app

cd app

Использование git

Склонируйте репозиторий:

git clone https://github.com/rust-embedded/cortex-m-quickstart app
cd app

Затем заполните заполнители в файле Cargo.toml:

[package]
authors = ["{{authors}}"] # "{{authors}}" -> "John Smith"
edition = "2018"
name = "{{project-name}}" # "{{project-name}}" -> "app"
version = "0.1.0"

Теперь давайте настроим отладку в GDB, чтобы увидеть, как работает программа. Мы будем использовать пример hello.rs из директории examples.

Сначала скомпилируйте пример:

cargo build --example hello

Запустите QEMU в одном терминале:

cargo run --example hello

В другом терминале запустите GDB:

arm-none-eabi-gdb target/thumbv7m-none-eabi/debug/examples/hello

В GDB подключитесь к QEMU:

(gdb) target remote :1234

Теперь вы можете установить точку останова на функции Reset, которая является точкой входа программы:

(gdb) break Reset
Breakpoint 1 at 0x8000942: file src/lib.rs, line 473.

Запустите программу до точки останова:

(gdb) continue
Continuing.

Breakpoint 1, app::__cortex_m_rt_reset () at src/lib.rs:473
473     unsafe extern "C" fn Reset() -> ! {

ПРИМЕЧАНИЕ: Если при установке точки останова на Reset, как показано выше, GDB выдает предупреждения вроде:

core::num::bignum::Big32x40::mul_small () at src/libcore/num/bignum.rs:254
src/libcore/num/bignum.rs: No such file or directory.

Это известная ошибка. Вы можете спокойно игнорировать эти предупреждения, скорее всего, вы находитесь в Reset().

Этот обработчик сброса в конечном итоге вызовет нашу основную функцию. Давайте пропустим все до нее, используя точку останова и команду continue. Сначала посмотрим, где мы хотим установить точку останова, с помощью команды list:

list main

Это покажет исходный код из файла examples/hello.rs:

6       use panic_halt as _;
7
8       use cortex_m_rt::entry;
9       use cortex_m_semihosting::{debug, hprintln};
10
11      #[entry]
12      fn main() -> ! {
13          hprintln!("Hello, world!").unwrap();
14
15          // Выход из QEMU

Мы хотим установить точку останова перед "Hello, world!", которая находится на строке 13. Сделайте это с помощью команды break:

break 13

Теперь мы можем указать GDB запустить программу до нашей основной функции с помощью команды continue:

continue

Continuing.

Breakpoint 1, hello::__cortex_m_rt_main () at examples\hello.rs:13
13          hprintln!("Hello, world!").unwrap();

Теперь мы близки к коду, который выводит "Hello, world!". Давайте продвинемся вперед с помощью команды next:

next

16          debug::exit(debug::EXIT_SUCCESS);

На этом этапе вы должны увидеть "Hello, world!" в терминале, где запущен qemu-system-arm:

$ qemu-system-arm (..)
Hello, world!

Вызов next еще раз завершит процесс QEMU:

next

[Inferior 1 (Remote target) exited normally]

Теперь вы можете выйти из сессии GDB:

quit