Rust 自定义裸机编译目标：链接器需要“_start”符号并丢弃未使用的符号：How can I specify a custom entry symbol?

Question

我正在使用 Rust 为 x86 交叉编译裸机 32 位代码，我遇到了一个问题，如果没有准确调用入口函数，最终目标文件是空的 _start；链接器丢弃所有代码，因为它认为它已经死了。我知道 _start 是众所周知的入口点名称，但问题仍然是：

Rust、LLVM 或 Linker 中的哪一部分强制执行此操作？ extern "C" fn ...、#[no_mangle] 或 #[export_name = "foobar"] 等属性也不起作用（被链接器丢弃）。我的猜测是，它不是 Rust 编译器而是链接器。如您所见，在我的例子中，我使用 rust-lld 作为链接器，使用 ld.lld 作为链接器风格（见下文）。

所需的 _start- 来自哪里？为什么链接器会丢弃我的其他代码？
将我的自定义入口点指定到链接器的最佳选项是什么？

x86-未知-bare_metal.json

{
  "llvm-target": "i686-unknown-none",
  "data-layout": "e-m:e-i32:32-f80:128-n8:16:32-S128-p:32:32",
  "arch": "x86",
  "target-endian": "little",
  "target-pointer-width": "32",
  "target-c-int-width": "32",
  "os": "none",
  "executables": true,
  "linker-flavor": "ld.lld",
  "linker": "rust-lld",
  "panic-strategy": "abort",
  "disable-redzone": true,
  "features": "+soft-float,+sse"
}

我每晚都在使用 Rust 1.54.0 并将其构建在 Linux 5.8.0 系统上。

我花了一些时间在互联网上搜索并发现讨论，Rust 最终应该得到一个 #[entrypoint="foobar 注释或类似的东西，但不幸的是我没有找到可用的解决方案。

我的尝试是追加

"pre-link-args": {
  "ld.lld": [
    "-e,foobar"
  ]
}

到目标定义（函数也称为 foobar），但目标文件仍然是空的。另一种尝试是保留所有死代码。这行得通，但这个解决方案很脏。

最小代码示例：

// disable rust standard library
#![no_std]
// disables Rust runtime init,
#![no_main]

// see https://docs.rust-embedded.org/embedonomicon/smallest-no-std.html
#![feature(lang_items)]

// see https://docs.rust-embedded.org/embedonomicon/smallest-no-std.html
#[lang = "eh_personality"]
extern "C" fn eh_personality() {}

use core::panic::PanicInfo;
use core::sync::atomic;
use core::sync::atomic::Ordering;

#[no_mangle]
/// The name **must be** `_start`, otherwise the compiler doesn't output anything
/// to the object file. I don't know why it is like this.
/// Also `pub` or `pub extern "C"` doesn't work
fn _start() -> ! {
    loop {}
}

#[inline(never)]
#[panic_handler]
fn panic(_info: &PanicInfo) -> ! {
    loop {
        atomic::compiler_fence(Ordering::SeqCst);
    }
}

Answer 1

新答案[解]

真正的解决方案非常简单但很难找到，因为很难在这个相对未记录的领域中挖掘可能的选项和解决方案。我发现，llvm-ld 使用与 GNU ld 相同的选项。所以我检查了 GNU ld link 选项并找到了解决方案。必须是

"pre-link-args": {
  "ld.lld": [
    "--entry=entry_32_bit"
  ]
}

值是文件中函数的名称。函数必须注释为 #[no_mangle]。

另见：https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Link-Options.html

旧答案：

一个快速但非常肮脏的解决方案是

#[no_mangle]
/// The name **must be** `_start`, otherwise the compiler doesn't output anything
/// to the object file. I don't know it is like this.
fn _start() -> ! {
    entry_32_bit();
}

#[no_mangle]
#[inline(never)]
fn entry_32_bit() -> ! {
    loop {}
}

这样就可以直接从汇编跳转到符号entry_32_bit了。但这个“解决方案”远非理想！特别是当你想link多个bin在一起时，会出现名字冲突。

Rust 自定义裸机编译目标：链接器需要“_start”符号并丢弃未使用的符号：How can I specify a custom entry symbol?

Rust custom bare metal compile target: linker expects "_start" symbol and discards unused ones: How can I specify a custom entry symbol?

linker

llvm

rust