++++

+title = "Компиляция Rust на TL-MR3020"

+date = 2023-05-01

++++

+

+Информация в статье актуальна для дистрибутива [Fedora Linux 38](https://docs.fedoraproject.org/en-US/releases/f38/), прошивки [OpenWrt 22.03.4](https://openwrt.org/releases/22.03/notes-22.03.4) и устройства [TP-Link TL-MR3020](https://www.tp-link.com/en/home-networking/3g-4g-router/tl-mr3020/) ревизии v3.20.

+

+Потребуется:

+

+- Установленный [rustup](https://rustup.rs/) инструментарий.

+- Установленный пакет [cross-rs](https://github.com/cross-rs/cross) для кросс-компиляции.

+- Упаковщик исполняемых файлов [upx](https://github.com/upx/upx).

+- Контейнеризатор [Docker](https://docs.docker.com/engine/install/) (рекомендуется) или [Podman](https://podman.io/getting-started/installation).

+- SSH подключение к маршрутизатору.

+- Установленный [SFTP сервер](https://openwrt.org/docs/guide-user/services/nas/sftp.server) на TL-MR3020.

+

+> Требуется rustup инструментарий с официального сайта.

+Rust и Cargo из репозитория дистрибутива не подойдут.

+Пакет кросс-компиляции требует rustup, который в репозиториях дистрибутива отсутствует.

+

+## "Hello, World!" ver. 1

+

+Начнем с базы.

+Соберем и запустим "Hello, World" на маршрутизаторе.

+Инициализируем проект на Rust:

+

+```bash

+cargo init --bin ramips-rs

+```

+

+Далее, чтобы выполнить кросс-компиляцию, определим архитектуру процессора:

+

+```bash

+cat /proc/cpuinfo

+# system type : MediaTek MT7628AN ver:1 eco:2

+# machine : TP-Link TL-MR3020 v3

+# processor : 0

+# cpu model : MIPS 24KEc V5.5

+# BogoMIPS : 385.84

+# wait instruction : yes

+# microsecond timers : yes

+# tlb_entries : 32

+# extra interrupt vector : yes

+# hardware watchpoint : yes, count: 4, address/irw mask: [0x0ffc, 0x0ffc, 0x0ffb, 0x0ffb]

+# isa : mips1 mips2 mips32r1 mips32r2

+# ASEs implemented : mips16 dsp

+# Options implemented : tlb 4kex 4k_cache prefetch mcheck ejtag llsc pindexed_dcache userlocal vint perf_cntr_intr_bit perf

+# shadow register sets : 1

+# kscratch registers : 0

+# package : 0

+# core : 0

+# VCED exceptions : not available

+# VCEI exceptions : not available

+```

+

+Видим, что процессор архитектуры MIPS.

+Теперь определим целевую архитектуру для компиляции:

+

+```bash

+rustup target list | grep mips

+# mips-unknown-linux-gnu

+# mips-unknown-linux-musl

+# mips64-unknown-linux-gnuabi64

+# mips64-unknown-linux-muslabi64

+# mips64el-unknown-linux-gnuabi64

+# mips64el-unknown-linux-muslabi64

+# mipsel-unknown-linux-gnu

+# mipsel-unknown-linux-musl

+```

+

+Опытным путем определяем, что в случае с TL-MR3020 v3.20 подходит архитектура `mipsel-unknown-linux-musl`.

+Далее компилируем проект под целевую архитектуру:

+

+```bash

+cross build --release --target mipsel-unknown-linux-musl

+```

+

+Получаем исполняемый бинарный файл, который загружаем и запускаем на маршрутизаторе.

+Выгружаем в раздел `/tmp`, потому что доступной памяти на основном разделе меньше двух мегабайт.

+

+```bash

+scp ./target/mipsel-unknown-linux-musl/release/ramips-rs openwrt:/tmp/

+ssh openwrt /tmp/ramips-rs

+# Hello, world!

+```

+

+## Оптимизация размера бинарника

+

+После сборки и запуска "Hello, World" можно обратить внимание, что исполняемый файл весит __4.1 мегабайта__.

+Для устройства с 8 мегабайтами постоянной памяти это катастрофически много.

+

+Уменьшим размер исполняемого файла до приемлемого минимума.

+Для этого настроим release профиль сборки и компиляции проекта.

+Дополним Cargo.toml файл:

+

+```toml

+[profile.release]

+strip = true # Уменьшает бинарник до 383K

+lto = "fat" # Уменьшает бинарник до 334K

+opt-level = "z" # Уменьшает бинарник до 326K

+panic = "abort" # Уменьшает бинарник да 332K

+codegen-units = 1 # Включает дополнительные оптимизации кода

+```

+

+Получаем исполняемый файл размером в __332 килобайта__.

+Далее сжимаем исполняемый файл инструментом upx:

+

+```bash

+upx --best --lzma target/mipsel-unknown-linux-musl/release/ramips-rs

+```

+

+И получаем исходный файл размером в __118 килобайт__.

+Приемлемый результат.

+

+Сильнее уменьшить бинарник можно отказом от стандартной std библиотеки и другими экстремальными unsafe приемами, что не подходит в моем случае.

+

+## "Hello, World!" ver. 2

+

+Теперь сделаем пример посерьезней.

+Например, асинхронный TCP сервер.

+Подключаем зависимости:

+

+```toml

+[dependencies]

+hyper = { version = "1.0.0-rc.3", features = ["full"] }

+tokio = { version = "1", features = ["full"] }

+http-body-util = "0.1.0-rc.2"

+```

+

+Пишем код:

+

+```rust

+use std::convert::Infallible;

+use std::net::SocketAddr;

+

+use http_body_util::Full;

+use hyper::body::Bytes;

+use hyper::server::conn::http1;

+use hyper::service::service_fn;

+use hyper::{Request, Response};

+use tokio::net::TcpListener;

+

+async fn hello(_: Request<hyper::body::Incoming>) -> Result<Response<Full<Bytes>>, Infallible> {

+ Ok(Response::new(Full::new(Bytes::from("Hello, World!"))))

+}

+

+#[tokio::main]

+async fn main() -> Result<(), Box<dyn std::error::Error + Send + Sync>> {

+ let addr = SocketAddr::from(([0, 0, 0, 0], 3000));

+ let listener = TcpListener::bind(addr).await?;

+

+ loop {

+ let (stream, _) = listener.accept().await?;

+

+ tokio::task::spawn(async move {

+ if let Err(err) = http1::Builder::new()

+ .serve_connection(stream, service_fn(hello))

+ .await

+ {

+ println!("Error serving connection: {:?}", err);

+ }

+ });

+ }

+}

+```

+

+Проверяем, компилируем и сжимаем.

+Получаем бинарник размером в __236 килобайт__.

+Теперь загружаем в устройство, запускаем и проверяем:

+

+```bash

+scp ./target/mipsel-unknown-linux-musl/release/ramips-rs openwrt:/tmp/

+ssh openwrt /tmp/ramips-rs

+

+curl -L "http://10.0.0.2:3000"

+# Hello, World!

+```

+

+Работает как и задумано.

+

+## Полезные ссылки и источники

+

+- [Building Rust code for my OpenWrt Wi-Fi router](https://blog.dend.ro/building-rust-for-routers/)

+- [Cross Compile Rust For OpenWRT](https://www.kiloleaf.com/posts/cross-compile-rust-for-openwrt/)

+- [Minimizing Rust Binary Size](https://github.com/johnthagen/min-sized-rust)

+- [Кросс-компиляция программ Rust для запуска на маршрутизаторе](https://dzen.ru/media/nuancesprog.ru/krosskompiliaciia-programm-rust-dlia-zapuska-na-marshrutizatore-5f6457b8bdfa745d402cd1ec) \ No newline at end of file