コンパイラサポートに関する注記

この本では、組み込みのコンパイラターゲットである thumbv7m-none-eabi を利用しています。このターゲット向けには、Rust チームが rust-std コンポーネントを配布しており、これは core や std のようなクレートを事前コンパイルしたコレクションです。

この本の内容を別のターゲットアーキテクチャ向けに再現してみたい場合は、Rust が（コンパイル） ターゲットに対して提供しているサポートのレベルの違いを考慮する必要があります。

LLVM サポート

Rust 1.28 時点では、公式の Rust コンパイラである rustc は、（機械語）コード生成に LLVM を使用しています。Rust がアーキテクチャに対して提供する最小限のサポートレベルは、 rustc でその LLVM バックエンドが有効化されていることです。LLVM を通じて rustc がサポートしているすべてのアーキテクチャは、次のコマンドを実行することで確認できます。

$ # このコマンドを実行するには `cargo-binutils` がインストールされている必要があります
$ cargo objdump -- --version
LLVM (http://llvm.org/):
  LLVM version 7.0.0svn
  Optimized build.
  Default target: x86_64-unknown-linux-gnu
  Host CPU: skylake

  Registered Targets:
    aarch64    - AArch64 (little endian)
    aarch64_be - AArch64 (big endian)
    arm        - ARM
    arm64      - ARM64 (little endian)
    armeb      - ARM (big endian)
    hexagon    - Hexagon
    mips       - Mips
    mips64     - Mips64 [experimental]
    mips64el   - Mips64el [experimental]
    mipsel     - Mipsel
    msp430     - MSP430 [experimental]
    nvptx      - NVIDIA PTX 32-bit
    nvptx64    - NVIDIA PTX 64-bit
    ppc32      - PowerPC 32
    ppc64      - PowerPC 64
    ppc64le    - PowerPC 64 LE
    sparc      - Sparc
    sparcel    - Sparc LE
    sparcv9    - Sparc V9
    systemz    - SystemZ
    thumb      - Thumb
    thumbeb    - Thumb (big endian)
    wasm32     - WebAssembly 32-bit
    wasm64     - WebAssembly 64-bit
    x86        - 32-bit X86: Pentium-Pro and above
    x86-64     - 64-bit X86: EM64T and AMD64

LLVM が目的のアーキテクチャをサポートしていても、rustc がそのバックエンドを無効にした状態でビルドされている場合（Rust 1.28 時点での AVR がこれに該当します）は、それを有効にするよう Rust のソースコードを変更する必要があります。PR rust-lang/rust#52787 の最初の 2 つのコミットを見ると、必要な変更のイメージがつかめます。

一方で、LLVM 自体はそのアーキテクチャをサポートしていないものの、LLVM のフォークがサポートしている場合は、rustc をビルドする前に元の LLVM をそのフォークに置き換える必要があります。Rust のビルドシステムはこれを許容しており、原則として llvm サブモジュールの参照先をそのフォークに変更するだけで済むはずです。

ターゲットアーキテクチャがベンダー提供の GCC でしかサポートされていない場合は、非公式の Rust コンパイラである mrustc を使って Rust プログラムを C コードに変換し、その後 GCC でコンパイルするという選択肢があります。

組み込みターゲット

コンパイルターゲットは、単なるアーキテクチャ以上のものです。各ターゲットには、それに対応する specification があり、そこには特に、そのアーキテクチャ、オペレーティングシステム、デフォルトのリンカーが記述されています。

Rust コンパイラは複数のターゲットを認識しています。これらはコンパイラに 組み込まれて おり、次のコマンドを実行すると一覧表示できます。

``` console
$ rustc --print target-list | column
aarch64-fuchsia                   mipsisa32r6el-unknown-linux-gnu
aarch64-linux-android             mipsisa64r6-unknown-linux-gnuabi64
aarch64-pc-windows-msvc           mipsisa64r6el-unknown-linux-gnuabi64
aarch64-unknown-cloudabi          msp430-none-elf
aarch64-unknown-freebsd           nvptx64-nvidia-cuda
aarch64-unknown-hermit            powerpc-unknown-linux-gnu
aarch64-unknown-linux-gnu         powerpc-unknown-linux-gnuspe
aarch64-unknown-linux-musl        powerpc-unknown-linux-musl
aarch64-unknown-netbsd            powerpc-unknown-netbsd
aarch64-unknown-none              powerpc-wrs-vxworks
aarch64-unknown-none-softfloat    powerpc-wrs-vxworks-spe
aarch64-unknown-openbsd           powerpc64-unknown-freebsd
aarch64-unknown-redox             powerpc64-unknown-linux-gnu
aarch64-uwp-windows-msvc          powerpc64-unknown-linux-musl
aarch64-wrs-vxworks               powerpc64-wrs-vxworks
arm-linux-androideabi             powerpc64le-unknown-linux-gnu
arm-unknown-linux-gnueabi         powerpc64le-unknown-linux-musl
arm-unknown-linux-gnueabihf       riscv32i-unknown-none-elf
arm-unknown-linux-musleabi        riscv32imac-unknown-none-elf
arm-unknown-linux-musleabihf      riscv32imc-unknown-none-elf
armebv7r-none-eabi                riscv64gc-unknown-linux-gnu
armebv7r-none-eabihf              riscv64gc-unknown-none-elf
armv4t-unknown-linux-gnueabi      riscv64imac-unknown-none-elf
armv5te-unknown-linux-gnueabi     s390x-unknown-linux-gnu
armv5te-unknown-linux-musleabi    sparc-unknown-linux-gnu
armv6-unknown-freebsd             sparc64-unknown-linux-gnu
armv6-unknown-netbsd-eabihf       sparc64-unknown-netbsd
armv7-linux-androideabi           sparc64-unknown-openbsd
armv7-unknown-cloudabi-eabihf     sparcv9-sun-solaris
armv7-unknown-freebsd             thumbv6m-none-eabi
armv7-unknown-linux-gnueabi       thumbv7a-pc-windows-msvc
armv7-unknown-linux-gnueabihf     thumbv7em-none-eabi
armv7-unknown-linux-musleabi      thumbv7em-none-eabihf
armv7-unknown-linux-musleabihf    thumbv7m-none-eabi
armv7-unknown-netbsd-eabihf       thumbv7neon-linux-androideabi
armv7-wrs-vxworks-eabihf          thumbv7neon-unknown-linux-gnueabihf
armv7a-none-eabi                  thumbv7neon-unknown-linux-musleabihf
armv7a-none-eabihf                thumbv8m.base-none-eabi
armv7r-none-eabi                  thumbv8m.main-none-eabi
armv7r-none-eabihf                thumbv8m.main-none-eabihf
asmjs-unknown-emscripten          wasm32-unknown-emscripten
hexagon-unknown-linux-musl        wasm32-unknown-unknown
i586-pc-windows-msvc              wasm32-wasi
i586-unknown-linux-gnu            x86_64-apple-darwin
i586-unknown-linux-musl           x86_64-fortanix-unknown-sgx
i686-apple-darwin                 x86_64-fuchsia
i686-linux-android                x86_64-linux-android
i686-pc-windows-gnu               x86_64-linux-kernel
i686-pc-windows-msvc              x86_64-pc-solaris
i686-unknown-cloudabi             x86_64-pc-windows-gnu
i686-unknown-freebsd              x86_64-pc-windows-msvc
i686-unknown-haiku                x86_64-rumprun-netbsd
i686-unknown-linux-gnu            x86_64-sun-solaris
i686-unknown-linux-musl           x86_64-unknown-cloudabi
i686-unknown-netbsd               x86_64-unknown-dragonfly
i686-unknown-openbsd              x86_64-unknown-freebsd
i686-unknown-uefi                 x86_64-unknown-haiku
i686-uwp-windows-gnu              x86_64-unknown-hermit
i686-uwp-windows-msvc             x86_64-unknown-hermit-kernel
i686-wrs-vxworks                  x86_64-unknown-illumos
mips-unknown-linux-gnu            x86_64-unknown-l4re-uclibc
mips-unknown-linux-musl           x86_64-unknown-linux-gnu
mips-unknown-linux-uclibc         x86_64-unknown-linux-gnux32
mips64-unknown-linux-gnuabi64     x86_64-unknown-linux-musl
mips64-unknown-linux-muslabi64    x86_64-unknown-netbsd
mips64el-unknown-linux-gnuabi64   x86_64-unknown-openbsd
mips64el-unknown-linux-muslabi64  x86_64-unknown-redox
mipsel-unknown-linux-gnu          x86_64-unknown-uefi
mipsel-unknown-linux-musl         x86_64-uwp-windows-gnu
mipsel-unknown-linux-uclibc       x86_64-uwp-windows-msvc
mipsisa32r6-unknown-linux-gnu     x86_64-wrs-vxworks

次のコマンドを使うと、これらのターゲットのいずれか 1 つの仕様を表示できます:

$ rustc +nightly -Z unstable-options --print target-spec-json --target thumbv7m-none-eabi
{
  "abi-blacklist": [
    "stdcall",
    "fastcall",
    "vectorcall",
    "thiscall",
    "win64",
    "sysv64"
  ],
  "arch": "arm",
  "data-layout": "e-m:e-p:32:32-i64:64-v128:64:128-a:0:32-n32-S64",
  "emit-debug-gdb-scripts": false,
  "env": "",
  "executables": true,
  "is-builtin": true,
  "linker": "arm-none-eabi-gcc",
  "linker-flavor": "gcc",
  "llvm-target": "thumbv7m-none-eabi",
  "max-atomic-width": 32,
  "os": "none",
  "panic-strategy": "abort",
  "relocation-model": "static",
  "target-c-int-width": "32",
  "target-endian": "little",
  "target-pointer-width": "32",
  "vendor": ""
}

これらの組み込みターゲットのどれも自分のターゲットシステムに適していないようであれば、次のセクション で説明する JSON 形式の独自のターゲット仕様ファイルを作成して、カスタムターゲットを作る必要があります。

rust-std コンポーネント

一部の組み込みターゲットについては、Rust チームが rustup を通じて rust-std コンポーネントを配布しています。このコンポーネントは core や std のような事前コンパイル済みクレートの集合であり、クロスコンパイルに必要です。

次のコマンドを実行すると、rustup 経由で利用可能な rust-std コンポーネントを持つターゲットの一覧を確認できます:

``` console
$ rustup target list | column
aarch64-apple-ios                       mipsel-unknown-linux-musl
aarch64-fuchsia                         nvptx64-nvidia-cuda
aarch64-linux-android                   powerpc-unknown-linux-gnu
aarch64-pc-windows-msvc                 powerpc64-unknown-linux-gnu
aarch64-unknown-linux-gnu               powerpc64le-unknown-linux-gnu
aarch64-unknown-linux-musl              riscv32i-unknown-none-elf
aarch64-unknown-none                    riscv32imac-unknown-none-elf
aarch64-unknown-none-softfloat          riscv32imc-unknown-none-elf
arm-linux-androideabi                   riscv64gc-unknown-linux-gnu
arm-unknown-linux-gnueabi               riscv64gc-unknown-none-elf
arm-unknown-linux-gnueabihf             riscv64imac-unknown-none-elf
arm-unknown-linux-musleabi              s390x-unknown-linux-gnu
arm-unknown-linux-musleabihf            sparc64-unknown-linux-gnu
armebv7r-none-eabi                      sparcv9-sun-solaris
armebv7r-none-eabihf                    thumbv6m-none-eabi
armv5te-unknown-linux-gnueabi           thumbv7em-none-eabi
armv5te-unknown-linux-musleabi          thumbv7em-none-eabihf
armv7-linux-androideabi                 thumbv7m-none-eabi
armv7-unknown-linux-gnueabi             thumbv7neon-linux-androideabi
armv7-unknown-linux-gnueabihf           thumbv7neon-unknown-linux-gnueabihf
armv7-unknown-linux-musleabi            thumbv8m.base-none-eabi
armv7-unknown-linux-musleabihf          thumbv8m.main-none-eabi
armv7a-none-eabi                        thumbv8m.main-none-eabihf
armv7r-none-eabi                        wasm32-unknown-emscripten
armv7r-none-eabihf                      wasm32-unknown-unknown
asmjs-unknown-emscripten                wasm32-wasi
i586-pc-windows-msvc                    x86_64-apple-darwin
i586-unknown-linux-gnu                  x86_64-apple-ios
i586-unknown-linux-musl                 x86_64-fortanix-unknown-sgx
i686-linux-android                      x86_64-fuchsia
i686-pc-windows-gnu                     x86_64-linux-android
i686-pc-windows-msvc                    x86_64-pc-windows-gnu
i686-unknown-freebsd                    x86_64-pc-windows-msvc
i686-unknown-linux-gnu                  x86_64-rumprun-netbsd
i686-unknown-linux-musl                 x86_64-sun-solaris
mips-unknown-linux-gnu                  x86_64-unknown-cloudabi
mips-unknown-linux-musl                 x86_64-unknown-freebsd
mips64-unknown-linux-gnuabi64           x86_64-unknown-linux-gnu (default)
mips64-unknown-linux-muslabi64          x86_64-unknown-linux-gnux32
mips64el-unknown-linux-gnuabi64         x86_64-unknown-linux-musl
mips64el-unknown-linux-muslabi64        x86_64-unknown-netbsd
mipsel-unknown-linux-gnu                x86_64-unknown-redox

ターゲット向けの rust-std コンポーネントがない場合、またはカスタムターゲットを使用している場合は、 標準ライブラリをビルドするために nightly ツールチェーンを使用する必要があります。カスタムターゲット向けのビルド については次のページを参照してください。