Apple Silicon MacOS에서 Rust For Linux 개발 환경 구축하기

10월 1일 기준, Rust for Linux는 linux-next에 있으며 stable이 아닙니다.
따라서 이 글은 Linux 6.1 stable이 나오기 전에 구식이 될 수 있습니다.

이 글에서는 https://github.com/Rust-for-Linux/linux/tree/for-next/rust 를 사용합니다.

소개

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현재 Apple Silicon Mac 시리즈는 일반 데스크톱급 워크스테이션 성능을 갖추면서 어디서든 구매할 수 있는 유일한 ARM 워크스테이션입니다. 물론 32GB 이상의 메모리와 최소 8개의 빅 코어를 갖춘 Apple Silicon이어야 합니다.

참고로 이 글은 https://github.com/Rust-for-Linux/linux/blob/rust/Documentation/rust/quick-start.rst 를 참고하여 작성되었습니다.

VM 하이퍼바이저 소프트웨어 선택

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• UTM : 무료 / 오픈소스, QEMU 기반. 가끔 까다로움.
• VM Fusion Tech Preview : 현재 무료 / 클로즈드소스, 무난함.
• Parallels : 유료 / 클로즈드소스, 취향이 아님 (죄송합니다).

Asahi Linux로 작업하는 옵션도 있습니다. 하지만 이 글에서는 네이티브 Asahi Linux 환경은 고려하지 않습니다.

제 경우에는 VM Fusion을 선택했습니다.

가상 머신 구성

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• Debian 11 : https://cdimage.debian.org/debian-cd/current/arm64/iso-dvd/
  !! 정상 동작 확인 완료.

• Ubuntu :
  aarch64 Ubuntu apt 저장소에서 clang과 다른 gcc 빌드 도구의 버전 불일치로 인해 apt가 깨지는 이슈가 있었습니다. 하지만 Ubuntu로 시도해볼 수는 있습니다.

• Arch Linux : https://gitlab.archlinux.org/tpowa/archboot/-/wikis/Archboot-Homepage#aarch64-architecture
  아직 테스트하지 않았습니다. 다만 M1 Mac Mini에서 Asahi Linux로는 테스트했습니다.

Debian / Ubuntu 패키지 요구사항

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# Install build-requirements for kernel compile with LLVM.
apt install clang git llvm-dev libclang-dev build-essential \
bc kmod cpio flex libncurses5-dev libelf-dev libssl-dev \
dwarves bison lld curl

Asahi Linux 패키지 요구사항

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pacman -S base-devel cpio lld llvm llvm-libs bc libdwarf

Rust 준비

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커널 빌드 전에 필요한 패키지를 설치해야 합니다.

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
rustup default 1.62
rustup component add rust-src
# rustfmt and clippy is need for later developing and debugging.
rustup component add rustfmt
rustup component add clippy

curl로 Rust를 설치합니다. 기본 옵션을 선택하면 됩니다. 또한 현재 Rust for Linux는 1.62 버전에서 동작합니다. 최신 버전(1.64 테스트 완료)에서도 네이티브 컴파일은 잘 동작하지만, 크로스 컴파일은 동작하지 않습니다.

Rust-For-Linux에서 Linux 클론하기

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# In my case use `Develop` as worksapce, you can replace this word.
mkdir -p ~/Develop
cd ~/Develop
git clone https://github.com/Rust-for-Linux/linux.git -b rust

위와 같이 클론합니다.

Rust-For-Linux에 필요한 Rust 스크립트

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클론한 Linux 디렉토리에서 실행합니다.

git clone --recurse-submodules \
        --branch $(scripts/min-tool-version.sh rustc) \
        https://github.com/rust-lang/rust \
        $(rustc --print sysroot)/lib/rustlib/src/rust

이 작업은 rustlib 저장소를 Rust 툴체인 디렉토리에 클론합니다.

cargo install --locked --version $(scripts/min-tool-version.sh bindgen) bindgen

이 작업은 기존 C 코드를 Rust 코드에 바인딩하기 위해 필요합니다.

RUST_AVAILABLE 확인

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cd ~/Develop/linux
make LLVM=1 rustavailable

$ make LLVM=1 rustavailable
***
*** Rust compiler 'rustc' is too new. This may or may not work.
***   Your version:     1.64.0
***   Expected version: 1.62.0
***
Rust is available!

위와 같은 결과가 나오면 준비 완료입니다.

menuconfig로 Linux 소스코드 설정하기

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make ARCH=arm64 defconfig
make menuconfig

GCC plugins 비활성화

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General setup -> Rust support

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Kernel hacking -> Sample kernel code

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Rust 커널 코드를 쉽게 개발하기 위해 예제가 필요합니다. 다음 메뉴에서 예제를 활성화할 수 있습니다.

Kernel hacking -> Sample kernel code에서 관심 있는 항목을 활성화합니다 (전부 다 활성화할 필요는 없습니다). 직접 드라이버를 작성할 때는 활성화하지 않는 것을 권장합니다. 시스템이 느려지거나 dmesg에 불필요한 로그가 남을 수 있기 때문입니다.
특히 netfilter 예제는 너무 많은 dmesg를 출력하므로, netfilter 예제를 공부하는 경우가 아니라면 비활성화하는 것을 권장합니다.

Kernel hacking -> Rust hacking

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Rust 커널 코드나 드라이버를 디버깅하려면 일부 디버그 옵션을 활성화해야 합니다.

Kernel hacking -> Rust hacking에서 해당 메뉴와 하위 메뉴를 활성화합니다.

가상 머신에서 컴파일 및 설치

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# -j4 for 4 core virtual machine, -j2 for 2 core, -j1 for single core.
make LLVM=1 -j4

위 명령어로 빌드합니다. 가상 머신에 할당된 코어 수를 고려하여 job 수를 설정해야 합니다. (-j#)

빌드 중에 일부 플래그에 대해 질문이 나올 수 있습니다. 저는 기본값을 선택했습니다.

시간이 꽤 걸립니다 (라즈베리 파이 4보다는 훨씬 낫습니다만), 제 환경(VM 4코어, 8GB)에서 13~14분 정도 소요되었습니다.

빌드 후 다음 명령어로 설치합니다.

# should be under the root permision.
make modules_install
make install
update-grub

완료되었습니다!
재부팅 후 커널이 정상적으로 동작하는지 확인합니다.

Linux lambda-next 6.0.0-rc7-175589-g542379556669 #2 SMP PREEMPT Sun Oct 2 19:02:32 KST 2022 aarch64

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
Last login: Sun Oct  2 18:20:21 2022 from 192.168.99.1
pmnxis@lambda-next:~$ uname -r
6.0.0-rc7-175589-g542379556669

간단한 컴파일 속도 비교

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