我如何写入 Rust 中的内存映射地址？

Question

我正在尝试用 Rust 为 STM32F1xx 制作 "Blinky"。我知道有它的库，但我想制作自己的 "lib" 用于学习目的。

我可以通过 C:

中的地址访问 STM32 的 "registers"

*(uint32_t*)(0x40021000 + 0x018) |= 0x10;
*(uint32_t*)(0x40011000 + 0x004) |= 0x33;
*(uint32_t*)(0x40011000 + 0x004) &= ~0xCC;
*(uint32_t*)(0x40011000 + 0x10) |= 0x300;

while(1) {}

这会将一些位写入 RCC_APB2ENR 寄存器以启用端口 C 的时钟，配置引脚并启用我的 Discovery 上的 LED。

我需要用 Rust 重写它，制作 consts、fns 并开始编写漂亮的 Rusty 代码。在没有 FFI 调用 C 代码的情况下，Rust 是否可能？我可以用 asm! 宏实现吗？

Answer 1

rust 有 std::ptr module in the standard library. It offers functions like ptr::read and ptr::write 比取消引用更明确。

所以你的例子是

const A: *mut u32 = (0x40021000 + 0x018) as *mut u32;
const B: *mut u32 = (0x40011000 + 0x004) as *mut u32;
const C: *mut u32 = (0x40011000 + 0x10) as *mut u32;
unsafe {
    ptr::write(A, ptr::read(A) | 0x10);
    ptr::write(B, ptr::read(B) | 0x33);
    ptr::write(B, ptr::read(B) & !0xCC);
    ptr::write(C, ptr::read(C) | 0x300);
}

更简洁的版本是使用解除引用，但这只适用于 Copy 类型：

*A |= 0x10;
*B |= 0x33;
*B &= !0xCC;
*C |= 0x300;

Answer 2

在 C 中，访问硬件寄存器时，您应该将指针声明为 volatile，以便编译器完全按照您的编程进行访问。否则它可以重新排序它们或消除对同一寄存器的重复访问。

从 Rust 1.9 开始（多亏了这个 RFC）你可以使用 core::ptr::read_volatile 和 core::ptr::write_volatile 来读写这样的内存。

如果您有旧版本的 Rust，可以在 core::intrinsics 中找到 volatile_read 和 volatile_store，但是它们永远不稳定，因此需要每晚版本的 Rust访问它们。

Answer 3

函数 read_volatile and write_volatile 自 1.9 版以来是稳定的，因此您应该使用这些函数。借用@ker翻译的样例进行演示：

use std::ptr::{read_volatile, write_volatile};

const A: *mut u32 = (0x40021000 + 0x018) as *mut u32;
const B: *mut u32 = (0x40011000 + 0x004) as *mut u32;
const C: *mut u32 = (0x40011000 + 0x10) as *mut u32;
unsafe {
    write_volatile(A, read_volatile(A) | 0x10);
    write_volatile(B, read_volatile(B) | 0x33);
    write_volatile(B, read_volatile(B) & !0xCC);
    write_volatile(C, read_volatile(C) | 0x300);
}

此外，volatile crate 为可变访问值提供了包装类型。

use volatile::Volatile;

const A: *mut u32 = (0x40021000 + 0x018) as *mut u32;
const B: *mut u32 = (0x40011000 + 0x004) as *mut u32;
const C: *mut u32 = (0x40011000 + 0x10) as *mut u32;

const volatile_A = A as *mut Volatile<u32>;
const volatile_B = B as *mut Volatile<u32>;
const volatile_C = C as *mut Volatile<u32>;

unsafe {
    (*volatile_A).update(|x| *x | 0x10);
    (*volatile_B).update(|x| *x & !0xCC);
    (*volatile_C).update(|x| *x | 0x300);
}

我如何写入 Rust 中的内存映射地址？

How do I write to a memory-mapped address in Rust?

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