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嵌入式開(kāi)發(fā):嵌入式系統(tǒng)采用Rust的5個(gè)障礙

來(lái)源:千鋒教育
發(fā)布人:xqq
時(shí)間: 2023-12-11 22:32:34 1702305154

Rust的記憶安全能力使它成為一種令人興奮的語(yǔ)言,但正如生活中的許多事情一樣,說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。雖然Rust是一個(gè)有趣的語(yǔ)言選項(xiàng),但至少有五個(gè)顯著的障礙阻止了它在嵌入式開(kāi)發(fā)中的采用。讓我們探索其中的一些障礙。

障礙1——商業(yè)支持

如今,大多數(shù)開(kāi)發(fā)嵌入式產(chǎn)品的團(tuán)隊(duì)都利用商業(yè)支持工具來(lái)加速開(kāi)發(fā)。例如,你的微控制器供應(yīng)商可能會(huì)為你提供低級(jí)驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)、RTOS、配置工具等等。這些提供的工具可以幫助你通過(guò)為你完成底層提升來(lái)加速開(kāi)發(fā)。到目前為止,只有少數(shù)微控制器供應(yīng)商(這是慷慨的)支持Rust。他們?nèi)匀辉跒樗麄兊目蛻簦愫臀遥峁?duì)C的支持。除此之外,我們只能靠自己。

開(kāi)發(fā)人員可以使用一些工具,如svd2rust,將指定微控制器外圍設(shè)備的SVD文件轉(zhuǎn)換為外圍機(jī)箱。該工具可以很好地創(chuàng)建嵌入式開(kāi)發(fā)人員可以使用的機(jī)箱,但它確實(shí)存在潛在問(wèn)題,例如:

l質(zhì)量的顯著差異取決于供應(yīng)商

l生成的詳細(xì)而復(fù)雜的代碼

l缺少可能導(dǎo)致調(diào)試時(shí)間延長(zhǎng)的錯(cuò)誤消息

l缺乏可配置性,這是一種一刀切的方法

l它使用泛型和元編程可能會(huì)導(dǎo)致更長(zhǎng)的編譯時(shí)間

如果供應(yīng)商不提供支持,那么就要靠你和你的團(tuán)隊(duì)來(lái)解決問(wèn)題。雖然這可能令人興奮,并帶來(lái)許多經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),但它可能會(huì)對(duì)產(chǎn)品時(shí)間表和預(yù)算產(chǎn)生負(fù)面影響。

障礙2——培訓(xùn)成本

Rust不是一門(mén)微不足道的語(yǔ)言。雖然它與之前的許多語(yǔ)言(包括C語(yǔ)言)有著共同的想法和概念,但學(xué)習(xí)曲線更陡峭。當(dāng)一家公司希望采用一種新語(yǔ)言時(shí),他們會(huì)雇傭已經(jīng)知道這項(xiàng)技術(shù)的工程師,或者培訓(xùn)他們的團(tuán)隊(duì)。對(duì)嵌入式使用Rust感興趣的嵌入式開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)將發(fā)現(xiàn)自己身處一個(gè)小型利基社區(qū)。在這個(gè)社區(qū)中,沒(méi)有多少合格的嵌入式軟件工程師了解Rust。這意味著要為少數(shù)了解Rust的開(kāi)發(fā)人員支付溢價(jià),或者投資培訓(xùn)現(xiàn)有的內(nèi)部團(tuán)隊(duì)。

訓(xùn)練一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用Rust并不是一個(gè)壞主意。然而,從一種編程語(yǔ)言轉(zhuǎn)換到另一種編程編程語(yǔ)言必須為公司提供投資回報(bào)。尤其是當(dāng)切換到像Rust這樣不成熟的語(yǔ)言時(shí)。結(jié)果必須帶來(lái)投資回報(bào),比如更好的安全性、更強(qiáng)大的系統(tǒng)等。希望使用Rust的團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該客觀評(píng)估Rust是否是正確的選擇。



障礙3——保守地采用技術(shù)

你有沒(méi)有注意到新技術(shù)在嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境中被采用的速度有多慢?在設(shè)計(jì)物理產(chǎn)品與純應(yīng)用程序時(shí),風(fēng)險(xiǎn)與安全、制造和適當(dāng)?shù)墓δ苡嘘P(guān)。使用純應(yīng)用程序,投訴會(huì)導(dǎo)致24小時(shí)軟件更新。

以實(shí)物產(chǎn)品為基礎(chǔ)的企業(yè)往往面臨更高的失敗風(fēng)險(xiǎn)。因此,企業(yè)主和管理者往往更厭惡風(fēng)險(xiǎn),并選擇他們知道行之有效的技術(shù)。(看看太空飛行器發(fā)射業(yè)務(wù)。它們因?yàn)楸茈U(xiǎn)而停滯了多久?)。此外,還經(jīng)常對(duì)現(xiàn)有技術(shù)、工作流程和人才進(jìn)行投資。對(duì)于一家已建立的企業(yè)來(lái)說(shuō),變革的成本可能是巨大的,而獲得的收益卻很小。如果你是一家小型初創(chuàng)企業(yè),你還沒(méi)有最初的投資,所以采用一項(xiàng)新技術(shù)很有意義,因?yàn)槟銦o(wú)論如何都必須建立你的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和流程。

失敗的風(fēng)險(xiǎn)通常會(huì)促使企業(yè)使用風(fēng)險(xiǎn)較低的可用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其業(yè)務(wù)目標(biāo)。因此,許多公司可能會(huì)考慮Rust,并決定使用C或C++,因?yàn)椴捎肦ust這樣的新技術(shù)并不能比行業(yè)中已經(jīng)建立的技術(shù)帶來(lái)任何真正的好處。

障礙4–工具鏈集成

如今,許多嵌入式開(kāi)發(fā)人員已經(jīng)構(gòu)建了系統(tǒng)、工作流程和工具,他們以集成的方式使用這些系統(tǒng)、工作流和工具來(lái)開(kāi)發(fā)嵌入式軟件。使用Rust將迫使開(kāi)發(fā)人員重新思考和返工他們的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程,因?yàn)镽ust可能無(wú)法很好地使用這些現(xiàn)有的工具鏈。

你可能會(huì)發(fā)現(xiàn),雖然新Rust似乎是一條很好的道路,但它可能會(huì)導(dǎo)致你倒退,在開(kāi)發(fā)新工具和技術(shù)時(shí),失去對(duì)系統(tǒng)的了解。結(jié)果可能還可以,但我們都知道,失去時(shí)間就是失去機(jī)會(huì)。

障礙5——缺乏標(biāo)準(zhǔn)化

C和C++有一些標(biāo)準(zhǔn),你可以去了解什么是官方支持的語(yǔ)言,什么不是。Rust沒(méi)有正式的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。Rust語(yǔ)言團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)語(yǔ)言設(shè)計(jì),所有更改都經(jīng)過(guò)一個(gè)已建立的征求意見(jiàn)(RFC)過(guò)程。RFC和Rust文檔有效地充當(dāng)了該語(yǔ)言的非正式規(guī)范。

如果沒(méi)有正式的語(yǔ)言規(guī)范,Rust在安全關(guān)鍵應(yīng)用程序和其他領(lǐng)域的商業(yè)支持將不存在。Rust編譯器被稱(chēng)為rustc,是免費(fèi)的開(kāi)源編譯器,但沒(méi)有商業(yè)版本。Rust社區(qū)開(kāi)發(fā)編譯器,Rust團(tuán)隊(duì)監(jiān)督其開(kāi)發(fā)。雖然這似乎不是什么大不了的事,但缺乏標(biāo)準(zhǔn)化意味著Rust可以輕而易舉地改變方向。雖然這對(duì)進(jìn)步和創(chuàng)新很有好處,但對(duì)那些依賴產(chǎn)品一致性的嵌入式用戶來(lái)說(shuō)就不太好了。

結(jié)論

作為一個(gè)行業(yè),這些障礙將是Rust不會(huì)被快速采用的重要因素。也有一些公司采用它并取得成功,也會(huì)有其他人接受它并失敗。

Rust是一種令人興奮的語(yǔ)言,希望它能慢慢獲得市場(chǎng)份額。然而,在接下來(lái)的五年里,還是會(huì)有更多的嵌入式開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)采用C++,而不是Rust。

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