51工具盒子本文使用 archlinux 进行操作
配置环境 {#配置环境}
安装 base-devel 包组 软件组，这个组包含了 make 包 等我们需要的软件包。参考 Arch 默认内核的 PKGBUILD ，同时可能需要安装以下软件包： xmlto 包、 kmod 包、 inetutils 包､ mkinitcpio 包､ bc 包、 libelf 包、 git 包、 cpio 包、 perl 包、 tar 包、 xz 包。
安装 llvm 工具链： clang lld lldb llvm libc++
安装 rustup: rustup
安装 qemu: qemu-full
编译 linux for rust {#编译-linux-for-rust}
源码与 rust 环境 {#源码与-rust-环境}
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# 下载源码
git clone https://github.com/Rust-for-Linux/linux -b rust-dev
cd linux
# 配置环境
rustup override set $(scripts/min-tool-version.sh rustc)
rustup component add rust-src
cargo install --locked --version $(scripts/min-tool-version.sh bindgen) bindgen-cli
# 验证环境
make LLVM=1 rustavailable
</code>
</pre>
如果 make LLVM=1 rustavailable 提示 Rust is available! 就ok了。
### 内核设置 {#内核设置}
````````````````prism language-bash
# 创建默认配置
make ARCH=x86_64 LLVM=1 O=build defconfig
# 你也可以使用 zcat /proc/config.gz > 。./build/.config 把你当前的内核配置写入.config
make ARCH=x86_64 LLVM=1 O=build nconfig
#General setup
# ---> [*] Rust support
# ^ 按空格开启 即 [*]
</code>
</pre>
>
>
> * ` make menuconfig ` : 老的 ncurses 界面，被 ` nconfig ` 取代
>
>
> * ` make nconfig ` : 新的命令行 ncurses 界面
>
>
> * ` make xconfig ` : 用户友好的图形界面，需要安装 https://archlinux.org/packages/?name=packagekit-qt5 包。建议没有经验的用户使用此方法。
>
>
> * ` make gconfig ` : 和 xconfig 类似的图形界面，使用 gtk.
>
>
>
### 制作 rust hello world 模块 {#制作-rust-hello-world-模块}
#### 源码 {#源码}
```````````````prism language-bash
vim samples/rust/rust_helloworld.rs
</code>
</pre>
填入以下内容
``````````````prism language-rust
// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
//! Rust minimal sample.
use kernel::prelude::\*;
module! {
type: RustHelloWorld,
name: "rust_helloworld",
author: "whocare",
description: "hello world module in rust",
license: "GPL",
}
struct RustHelloWorld {}
impl kernel::Module for RustHelloWorld {
fn init(_module: \&'static ThisModule) -\> Result\<Self\> {
pr_info!("Hello World from Rust module");
Ok(RustHelloWorld {})
}
}
</code>
</pre>
#### 配置 {#配置}
`````````````prism language-bash
vim samples/rust/Kconfig
</code>
</pre>
添加以下内容
> 要在 if SAMPLES_RUST 和 endif # SAMPLES_RUST 之间添加
>
>
````````````prism language-makefile
config SAMPLE_RUST_HELLOWORLD
tristate "Print Helloworld in Rust"
help
This option builds the Rust HelloWorld module sample.
To compile this as a module, choose M here:
the module will be called rust_helloworld.
If unsure, say N.
</code>
</pre>
```prism language-bash
vim samples/rust/Makefile
```
添加以下内容
```````````prism language-makefile
obj-$(CONFIG_SAMPLE_RUST_HELLOWORLD) += rust_helloworld.o
</code>
</pre>
#### 修改 .config 开启 rust hello world {#修改-.config-开启-rust-hello-world}
``````````prism language-bash
make ARCH=x86_64 LLVM=1 O=build nconfig
</code>
</pre>
> Kernel hacking
> ---\> Sample Kernel code
> ---\> Rust samples
> ---\> Print Helloworld in Rust (NEW)
>
>
`````````prism language-bash
# 检查
cat build/.config | grep SAMPLE_RUST_HELLOWORLD
cat build/.config | grep SAMPLES_RUST
# CONFIG_SAMPLE_RUST_HELLOWORLD=m
# CONFIG_SAMPLES_RUST=y
</code>
</pre>
### 构建内核 {#构建内核}
````````prism language-bash
# 构建内核
cd build
make ARCH=x86_64 LLVM=1 -j12
# Kernel: arch/x86/boot/bzImage is ready (#3)
</code>
</pre>
### 构建 initramfs.img {#构建-initramfs.img}
> 建议查看： https://wiki.archlinuxcn.org/wiki/Mkinitcpio#%E5%B8%B8%E7%94%A8%E9%92%A9%E5%AD%90
>
>
```````prism language-bash
sudo make ARCH=x86_64 LLVM=1 modules_install
# 也可以 HOOKS=(base systemd autodetect modconf block filesystems keyboard fsck)
echo "HOOKS=(base udev resume autodetect modconf block filesystems keyboard fsck)" > ./mkinitcpio.conf
sudo mkinitcpio -k $(pwd)/arch/x86_64/boot/bzImage -c ./mkinitcpio.conf -g ./initramfs.img
sudo chmod ugo+r ./initramfs.img
</code>
</pre>
内核和 initramfs 已经完成，但我们需要一个硬盘来运行一切
### 创建 raw 并安装 archlinux {#创建-raw-并安装-archlinux}
``````prism language-bash
dd if=/dev/zero of=rawhd bs=1M count=4096
# 格式化硬盘
mkfs.ext4 ./rawhd
# 挂载硬盘
sudo mount rawhd /mnt
sudo pacman -S arch-install-scripts
# 安装 archlinux
sudo pacstrap /mnt base base-devel vim
# 复制我们编写的 rust_helloworld
sudo cp samples/rust/rust_helloworld.ko /mnt/
genfstab -U /mnt
</code>
</pre>
> $ genfstab -U /mnt
> # /dev/loop0
> UUID=920290b2-8f5e-4222-96b5-ae911205eef7 / ext4 rw,relatime 0 1
>
>
> /swapfile none swap defaults 0 0
>
>
`````prism language-bash
# 把环境切换到新系统的/mnt 下
sudo arch-chroot /mnt
echo "UUID=920290b2-8f5e-4222-96b5-ae911205eef7 / ext4 rw,relatime 0 1" > /etc/fstab
# 设置 root 密码
passwd root
exit
sudo umount rawhd
</code>
</pre>
### 启动 arch linux for rust 操作系统 {#启动-arch-linux-for-rust-操作系统}
> 必读： https://wiki.archlinuxcn.org/wiki/Arch_%E7%9A%84%E5%90%AF%E5%8A%A8%E6%B5%81%E7%A8%8B
>
>
````prism language-bash
qemu-system-x86_64 -kernel arch/x86_64/boot/bzImage -initrd initramfs.img -m 1G -drive file=rawhd -nographic -append "root=/dev/sda console=ttyS0"
</code>
</pre>
> 如果出现 ERROR: Root device mounted successfully, but /sbin/init does not exist.
>
>
> 把 -append "root=/dev/sda console=ttyS0" 改为 -append "root=/dev/sda init=/lib/systemd/systemd console=ttyS0"
>
>
### 运行 rust_helloworld 模块 {#运行-rust_helloworld-模块}
```prism language-bash
dmesg -C
# 运行模块
insmod /rust_helloworld.ko
dmesg
# [ 65.603974] rust_helloworld: Hello World from Rust module
# 卸载模块
rmmod rust_helloworld
</code>
</pre>
最后 {#最后}
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现在你应该知道Linux 本身并不是 一个 操作系统。它只是一个内核。操作系统的一部分。整个操作系统由内核、附带的 initramfs、根文件系统和社区组成。
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