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嵌入式開發(fā):嵌入式系統(tǒng)采用Rust的5個障礙

來源:千鋒教育
發(fā)布人:xqq
時間: 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言,但正如生活中的許多事情一樣,說起來容易做起來難。雖然Rust是一個有趣的語言選項,但至少有五個顯著的障礙阻止了它在嵌入式開發(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)開發(fā)嵌入式產(chǎn)品的團隊都利用商業(yè)支持工具來加速開發(fā)。例如,你的微控制器供應商可能會為你提供低級驅(qū)動程序、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為你完成底層提升來加速開發(fā)。到目前為止,只有少數(shù)微控制器供應商(這是慷慨的)支持Rust。他們?nèi)匀辉跒樗麄兊目蛻?,你和我,提供對C的支持。除此之外,我們只能靠自己。

開發(fā)人員可以使用一些工具,如svd2rust,將指定微控制器外圍設備的SVD文件轉(zhuǎn)換為外圍機箱。該工具可以很好地創(chuàng)建嵌入式開發(fā)人員可以使用的機箱,但它確實存在潛在問題,例如:

l質(zhì)量的顯著差異取決于供應商

l生成的詳細而復雜的代碼

l缺少可能導致調(diào)試時間延長的錯誤消息

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導致更長的編譯時間

如果供應商不提供支持,那么就要靠你和你的團隊來解決問題。雖然這可能令人興奮,并帶來許多經(jīng)驗教訓,但它可能會對產(chǎn)品時間表和預算產(chǎn)生負面影響。

障礙2——培訓成本

Rust不是一門微不足道的語言。雖然它與之前的許多語言(包括C語言)有著共同的想法和概念,但學習曲線更陡峭。當一家公司希望采用一種新語言時,他們會雇傭已經(jīng)知道這項技術(shù)的工程師,或者培訓他們的團隊。對嵌入式使用Rust感興趣的嵌入式開發(fā)團隊將發(fā)現(xiàn)自己身處一個小型利基社區(qū)。在這個社區(qū)中,沒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的開發(fā)人員支付溢價,或者投資培訓現(xiàn)有的內(nèi)部團隊。

訓練一個團隊使用Rust并不是一個壞主意。然而,從一種編程語言轉(zhuǎn)換到另一種編程編程語言必須為公司提供投資回報。尤其是當切換到像Rust這樣不成熟的語言時。結(jié)果必須帶來投資回報,比如更好的安全性、更強大的系統(tǒng)等。希望使用Rust的團隊應該客觀評估Rust是否是正確的選擇。



障礙3——保守地采用技術(shù)

你有沒有注意到新技術(shù)在嵌入式開發(fā)環(huán)境中被采用的速度有多慢?在設計物理產(chǎn)品與純應用程序時,風險與安全、制造和適當?shù)墓δ苡嘘P(guān)。使用純應用程序,投訴會導致24小時軟件更新。

以實物產(chǎn)品為基礎(chǔ)的企業(yè)往往面臨更高的失敗風險。因此,企業(yè)主和管理者往往更厭惡風險,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。它們因為避險而停滯了多久?)。此外,還經(jīng)常對現(xiàn)有技術(shù)、工作流程和人才進行投資。對于一家已建立的企業(yè)來說,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),你還沒有最初的投資,所以采用一項新技術(shù)很有意義,因為你無論如何都必須建立你的技術(shù)基礎(chǔ)設施和流程。

失敗的風險通常會促使企業(yè)使用風險較低的可用技術(shù)來實現(xiàn)其業(yè)務目標。因此,許多公司可能會考慮Rust,并決定使用C或C++,因為采用Rust這樣的新技術(shù)并不能比行業(yè)中已經(jīng)建立的技術(shù)帶來任何真正的好處。

障礙4–工具鏈集成

如今,許多嵌入式開發(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)、工作流和工具來開發(fā)嵌入式軟件。使用Rust將迫使開發(fā)人員重新思考和返工他們的整個開發(fā)過程,因為Rust可能無法很好地使用這些現(xiàn)有的工具鏈。

你可能會發(fā)現(xiàn),雖然新Rust似乎是一條很好的道路,但它可能會導致你倒退,在開發(fā)新工具和技術(shù)時,失去對系統(tǒng)的了解。結(jié)果可能還可以,但我們都知道,失去時間就是失去機會。

障礙5——缺乏標準化

C和C++有一些標準,你可以去了解什么是官方支持的語言,什么不是。Rust沒有正式的規(guī)范或標準。Rust語言團隊指導語言設計,所有更改都經(jīng)過一個已建立的征求意見(RFC)過程。RFC和Rust文檔有效地充當了該語言的非正式規(guī)范。

如果沒有正式的語言規(guī)范,Rust在安全關(guān)鍵應用程序和其他領(lǐng)域的商業(yè)支持將不存在。Rust編譯器被稱為rustc,是免費的開源編譯器,但沒有商業(yè)版本。Rust社區(qū)開發(fā)編譯器,Rust團隊監(jiān)督其開發(fā)。雖然這似乎不是什么大不了的事,但缺乏標準化意味著Rust可以輕而易舉地改變方向。雖然這對進步和創(chuàng)新很有好處,但對那些依賴產(chǎn)品一致性的嵌入式用戶來說就不太好了。

結(jié)論

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

Rust是一種令人興奮的語言,希望它能慢慢獲得市場份額。然而,在接下來的五年里,還是會有更多的嵌入式開發(fā)團隊采用C++,而不是Rust。

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