Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
組込みRustでも でかい?JSONを扱いたい!
Search
Kenta IDA
June 07, 2023
Technology
3
1.4k
組込みRustでも でかい?JSONを扱いたい!
520kBしかメモリが無いESP32環境上の組込みRustで、100kB弱のJSONを扱うために、JSONストリームパーサーを作ったお話です。
Kenta IDA
June 07, 2023
Tweet
Share
More Decks by Kenta IDA
See All by Kenta IDA
日本の家電とMatterの世界
ciniml
0
110
Matter開発環境をざっくり眺める
ciniml
0
1.9k
ATOMDisplay_DisplayModule_M5Stack_UG_2023_Tokyo.pdf
ciniml
1
1.7k
Rusty Stack-chanのすすめ
ciniml
0
630
Raspberry Pi Picoデバッガ使用のすすめ
ciniml
0
2.1k
ベアメタル向けRust stdクレートの実装調査
ciniml
2
770
ESP32でSORACOM Arcつないでみた
ciniml
2
1.3k
RustでCMSIS-DAP実装してみた。
ciniml
3
1k
技書博初出展してみた
ciniml
0
420
Other Decks in Technology
See All in Technology
dipにおけるSRE変革の軌跡
dip_tech
PRO
1
230
Unson OS|48時間で「売れるか」を判定する AI 市場検証プラットフォーム
unson
0
170
Amazon Q Developerを活用したアーキテクチャのリファクタリング
k1nakayama
2
180
ソフトウェア開発プロジェクトでの品質管理への提案(温故知新)
yohwada
0
120
Claude Codeは仕様駆動の夢を見ない
gotalab555
2
300
【CEDEC2025】『ウマ娘 プリティーダービー』における映像制作のさらなる高品質化へ!~ 豊富な素材出力と制作フローの改善を実現するツールについて~
cygames
PRO
0
230
専門分化が進む分業下でもユーザーが本当に欲しかったものを追求するプロダクトマネジメント/Focus on real user needs despite deep specialization and division of labor
moriyuya
0
990
VLMサービスを用いた請求書データ化検証 / SaaSxML_Session_1
sansan_randd
0
210
私とAWSとの関わりの歩み~意志あるところに道は開けるかも?~
nagisa53
1
160
隙間時間で爆速開発! Claude Code × Vibe Coding で作るマニュアル自動生成サービス
akitomonam
3
250
Tableau API連携の罠!?脱スプシを夢見たはずが、逆に依存を深めた話
cuebic9bic
3
210
AI時代の経営、Bet AI Vision #BetAIDay
layerx
PRO
1
1.7k
Featured
See All Featured
The World Runs on Bad Software
bkeepers
PRO
70
11k
How to Think Like a Performance Engineer
csswizardry
25
1.8k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
48
50k
How to Create Impact in a Changing Tech Landscape [PerfNow 2023]
tammyeverts
53
2.9k
Building Better People: How to give real-time feedback that sticks.
wjessup
367
19k
Build your cross-platform service in a week with App Engine
jlugia
231
18k
Designing for humans not robots
tammielis
253
25k
StorybookのUI Testing Handbookを読んだ
zakiyama
30
6k
What's in a price? How to price your products and services
michaelherold
246
12k
Designing for Performance
lara
610
69k
Templates, Plugins, & Blocks: Oh My! Creating the theme that thinks of everything
marktimemedia
31
2.5k
The Power of CSS Pseudo Elements
geoffreycrofte
77
5.9k
Transcript
組込みRustでも でかい?JSONを扱いたい! 2023-06-07 人工衛星の開発現場でLT大会
自己紹介 • 井田 健太 • おしごと:ESP32のファームウェアを書く ◦ まえはXilinx FPGAさわってました • seccamp2022,
2023 RISC-V CPU自作ゼミ講師 • twitter: @ciniml
最近の組込みRust環境 • ESP32系がアツい! • ESP32 ◦ Espressifの無線機能 (Wi-Fi + Bluetooth)
付きマイコン ◦ 通常の開発環境はC/C++ ▪ ESP-IDFというTCP/IPスタックや RTOS搭載環境が提供されている • 搭載製品いろいろ ◦ 液晶付きモジュールが多い。M5StackとかM5Stackとか https://shop.m5stack.com/products/m5stack-core2-esp32-iot-development-kit
ESP32の組込みRust環境(1) • ESP32にはいくつかの系統がある • ESP32-C3 ◦ CPUコアがRISC-Vの低コスト製品 • ESP32, ESP32-S3
◦ CPUコアがXtensaの高性能製品 ◦ デュアルコア構成 • RISC-Vはいいけど、Xtensaって何?🤔 ◦ Cadence (に買収されたTensilica) のカスタム可能CPUコア ◦ プロセッサの構成情報からコンパイラ・デバッガ・シミュレータを 生成してくれるシステムで使われているベースプロセッサ
ESP32の組込みRust環境(2) • Xtensaに(公式)LLVMバックエンドが無かったので Espressifが自前でLLVMとrustcをビルドして提供 • 導入:インストール用のツール espup が用意されており簡単 ◦ https://github.com/esp-rs/espup
◦ espup installを実行するだけ。 • (余談:2~3年前はめっちゃめんどくさかった)
作ってみたもの:Remo monitor on M5Paper • M5Paperという電子ペーパー付きのESP32ユニットに Nature Remo / Remo
Eの各種センサー情報を表示 • センサデータはRemo Cloud API経由で取れる https://nature.global/nature-remo/nature-remo-3/ https://nature.global/nature-remo-e/ https://shop.m5stack.com/products/m5paper-esp32-development-kit-v1-1- 960x540-4-7-eink-display-235-ppi Nature Cloud (on AWS) 温湿度 電力使用量 送信 温湿度 電力使用量 取得
Nature Remo Cloud APIの仕様 • Webサイト上でREST APIの仕様を公開 ◦ https://developer.nature.global/ •
https://api.nature.global/1/appliances にアクセスすると 家電の情報を含むJSONが降ってくる ◦ スマートメーターの電力取得に使う • https://api.nature.global/1/devices にアクセスすると デバイス情報を含むJSONが降ってくる ◦ デバイスが持っている温湿度計の情報取得に使う
JSONのサイズ • 一般ユーザー:数kBくらい? ◦ まあ普通にparseできそうやね • Nature社員:100kB弱 ◦ いろんなデバッグ用機器が繋がっててデカいのが返ってくる ◦
PCとかで扱う分には全く問題ないが … • ESP32には520kBしかRAMない… • TLS接続でも結構メモリを使うので余裕はそんなにない • 普通にメモリに置いてparseすると死ぬ
JSONのストリーム型パーサー? • Rust実装探したけどぱっと見使いやすそうなの見つからず ◦ みんなserde大好きですね • 仕方ないので練習がてら実装してみた ◦ https://github.com/ciniml/fuga-json-seq-parser/ ◦
json-seq-parserだと汎用的な名前すぎるので、fugaってつけといた!
JSONのストリーム型パーサーの仕様 • no_std ◦ ヒープ使わない • 極力省メモリ ◦ 理屈上はJSONのキーを保持できるバッファがあればいけるはず •
コールバック呼び出し ◦ 配列開始・終了 ◦ マップ開始・終了 ◦ キーまたは値 ◦ 参照を渡す(コピーしない) pub enum JsonNode<'a> { StartMap, EndMap, StartArray, EndArray, Key(JsonScalarValue<'a>), Value(JsonScalarValue<'a>), } FnMut(JsonNode<'node>) -> Result<ParserCallbackAction, CallbackError>
JSONのストリーム型パーサーの使い方 // バッファ256、スタック10でパーサー作成 let mut parser: Parser<256, 10> = Parser::new();
let mut file = File::open("data/devices.json").unwrap(); let mut reader = embedded_io::adapters::FromStd::new(&mut file); let mut indent_level = 0; loop { let result = parser .parse(&mut reader, |node| { match node { JsonNode::EndMap => indent_level -= 1, JsonNode::EndArray => indent_level -= 1, _ => {} } for _ in 0..indent_level { print!(" "); } match node { JsonNode::StartMap => println!("{{"), JsonNode::StartArray => println!("["), JsonNode::Key(v) => print!("{}: ", v), JsonNode::Value(v) => println!("{},", v), JsonNode::EndMap => println!("}},"), JsonNode::EndArray => println!("],"), } match node { JsonNode::StartMap => indent_level += 1, JsonNode::StartArray => indent_level += 1, _ => {} } DefaultParserCallbackResult::Ok(ParserCallbackAction::N othing) });
実装したもの 室温 (Remo 3) 湿度 (Remo 3) 瞬時電力 (Remo E
Lite)
実装してみた感想 • タグ付き共用体とパターンマッチ便利 ◦ パーサーのステートマシン書くのがとても楽 ◦ タプルに対するマッチができるので、複数条件をフラットに書ける ▪ 条件を網羅しやすい •
nom便利 ◦ Rustのパーサーコンビネーターcrate ◦ 適当に関数組み合わせたらパースできる ◦ 主にJSONの値のパースに使っている
宣伝 • Interface 2023年5月号は組込みRust特集 • M5StampC3を使った記事あり ◦ なんかページ数おかしい… (65ページ) 中林さん書きすぎw
• 組込みRust本もよろしくね! https://interface.cqpub.c o.jp/magazine/202305/ https://www.c-r.com/boo k/detail/1403
おわり