Rust für Embedded Systems - Von der Einführung bis zur Sicherheit

Ziele

In diesem dreitägigen Seminar "Rust für Embedded Systems - Von der Einführung bis zur Sicherheit" erhalten Sie essenzielle Fähigkeiten und Kenntnisse für die Entwicklung in Rust in eingebetteten Systemen. Das Seminar beginnt mit der Einrichtung der Entwicklungsumgebung, sowohl mit echter Cortex-M-Hardware als auch QEMU, und führt Sie durch die Treiberentwicklung, das Debugging und bewährte Sicherheitspraktiken.

Sie erwerben praxisnahe Kenntnisse im Umgang mit #![no_std]-Anwendungen, der Konfiguration von Entwicklungstools und der korrekten Anbindung von eingebetteten Systemen. Der Kurs vertieft sich in die Arbeit mit GPIO, Timer, PWM, UART, SPI und I2C-Kommunikation sowie in Aspekte wie Nebenläufigkeit, Multi-Tasking, Echtzeit-Systeme, Interrupt-Handling und direkten Hardware-Zugriff.

Die Schulung führt in die Treiberentwicklung mit Rust ein, sowohl für den Linux-Kernel als auch für andere eingebettete Systeme. Fortgeschrittene Debugging-Techniken, Profiling und Optimierung im eingebetteten Bereich sowie Logging werden praxisorientiert vermittelt. Das Seminar schließt mit einem Fokus auf Sicherheitsaspekte wie sichere Programmierpraktiken, effektives Error-Handling, Ausfallsicherheit und Kommunikationssicherheit ab.

Zielgruppe

• Embedded Entwickler

Voraussetzungen

• Besuch des Kurses Rust - Fortgeschrittenenkurs oder vergleichbare Kenntnisse
• Erfahrung mit Mikrocontrollern und Embedded-Systemen empfohlen

Agenda

Einführung

• Rust für embedded Systeme
• #![no_std] Anwendungen
• Aufsetzen der Entwicklungsumgebung (mit echter Cortex-M Hardware und QEMU)
• Konfiguration von Entwicklungs-Tools
• Richtige Anbindung von embedded Systemen
• Unterstützte Systeme und Möglichkeiten
• Bare-Metal Support und runtime crates

Arbeiten mit Embedded Systemen

• Umgang mit GPIO und Rust
• Timer und Counter
• PWM und Rust
• UART Kommunikation
• SPI und I2C Kommunikation und Protokolle
• Low-Level Programmierung mit Rust
• Nebenläufigkeit und Multi-Tasking und Priorisierung mit embedded Systemen
• Echtzeit-Systeme mit Rust
• Interrupt-Handling
• Direkter Hardware-Zugriff (HAL)
• Fine-Tuning des Memory-Layouts
• Globalle Singletons
• DMA

Treiberentwicklung mit Rust

• Für den Linux Kernel (Möglichkeiten und Grenzen, inkl. Praxisbeispiel)
• Für andere embedded Systeme

Debugging und Testing

• Debugging Techniken für embedded Systeme (GDB & Co)
• Profiling und Optimierung im embedded Bereich
• Logging

Sicherheit

• Secure Coding practices für Rust und embedded Systeme
• Error-Handling
• Ausfall-Sicherheit
• Kommunikationssicherheit