Embedded — `paebiru-hal`

Runtime no_std do protocolo PAEBIRU para microcontroladores e dispositivos de borda. Suporta o metabolismo ABAPORU em ambientes restritos (Cortex-M, RISC-V, Xtensa, AVR, x86_64).

Detalhe granular em crates/hal/README.md. Esta página é a visão de referência consolidada para integradores de hardware.

Princípios

Sobrevivência — esporulação, criptobiose, MuleTransport off-band. O nó embarcado nunca deve perder estado por falta de energia.
Autonomia — opera sem conectividade contínua; sincroniza oportunisticamente.
Economia de Energia — energia colhida (harvesting) é lastro econômico no BarterEngine.

Arquiteturas suportadas (HAL `PaebiruHal`)

Família	Módulo	Alvos canônicos
ARM Cortex-M/A	`hal::arm`	STM32WL55, nRF52840
RISC-V	`hal::riscv`	ESP32-C3, ESP32-H6
Xtensa	`hal::xtensa`	ESP32, ESP32-S3
AVR	`hal::avr`	ATmega328P
x86_64	`hal::x86`	Edge gateways, simulação local

A interface PaebiruHal é agnóstica de vendor — primitivas obrigatórias: rádio, entropia pura, controle de energia, relógio.

Subsistemas

Aceleração ZK (`hal::zk`)

NTT / INTT — Number Theoretic Transform como kernel canônico de Groth16/STARK.
MSM — Multi-Scalar Multiplication para curvas elípticas.
Backends: software (fallback portável), WebGPU (hal::gpu_ntt, shaders WGSL), CUDA (host de borda), FPGA (Verilog + MMIO).

Plasticidade de Hardware (`hal::plasticity`) — RFC 036

Reconfiguração Dinâmica — Suporte a FPGAs de baixo custo (ex: Lattice iCE40, Gowin) para mutação física do hardware.
MMIO Bitstream Loader — Interface para carregar bitstreams parciais ou totais via barramento interno (SPI/Parallel).
Aceleração Sob Demanda — O Ator Biológico solicita a síntese de funções críticas (ZK, Reed-Solomon) quando o atrito computacional ultrapassa o limiar de ativação.

Em v1, embedded não verifica STARKs localmente — delega para nó de maior porte na mesma LocalSyncDomain GALS (decisão de §12.2 em theory/workspace_mapping.md).

Neuromórfico (`hal::neuromorphic`)

Simulador SNN (Leaky Integrate-and-Fire) em software.
Emulador para Intel Loihi (em incubação).
Cooperação com StochasticSpikeNeuron do contexto Biologia (BIOLOGY.md).

DMA Zero-Copy (`hal::dma`)

Transferências entre rádio ↔ buffer ↔ CPU sem cópia intermediária — reduz custo termodinâmico (menos bits apagados = menos Landauer).

Rádio (`radio/`)

Driver	Chip	Uso
`radio::lorawan`	Semtech SX1276 / SX1262	Mesh LPWAN, anúncios de barter
`radio::ble`	BLE Mesh	Advertisements de bateria / propostas de escambo

Integrado via embedded-hal (sem dependência de SDK proprietário).

Energia (`power/`)

Saldo e orçamento em mili-Joules (mJ). Fontes suportadas:

Solar — painel pequeno + carga supercap.
RF — colheita de RF ambiente (LoRa/WiFi).
Peltier — gradiente térmico.
Bateria — fallback.

Joule Barter Rate — preço de processamento em µJ/fuel modulado pelo State-of-Charge (SoC):

SoC alto → preço barato (incentiva uso de excedente).
SoC baixo → preço inflacionado (proteção contra blecaute).

Conecta-se ao BarterEngine do contexto Economia.

Proof-of-Location (`pol_phy/`)

Validação anti-spoofing em ambiente restrito:

Fixed-point (inteiros) — evita FPU em chips sem suporte a f32.
RSSI — estimativa de distância via modelo Log-distance.
ToA — tempo de chegada baseado em velocidade da luz.
Modelo híbrido — mescla estatísticas locais e produz score de confiança que feed-back para o PoLValidator do kernel (KERNEL.md).

Runtime cooperativo (`runtime/`)

Até 8 tarefas simultâneas (estrutura heapless).
Tarefas periódicas + eventos do rádio.
Trade-off explícito: cooperação > preempção, para previsibilidade em hardware sem MMU.

#![allow(unused)]
fn main() {
use paebiru_embedded::runtime::{NodeRuntime, TaskId, Priority, ExecutionTarget};

let mut runtime = NodeRuntime::new();
runtime.register(TaskId(0), Priority::Normal, 100, ExecutionTarget::Cpu).unwrap();
}

Micro-VMM (`vmm/`)

Enclausura partições do ConsciousnessManager com cota de memória limitada — protege o agente em hardware compartilhado (gateway com múltiplos plasmídeos).

Entropia (`entropy/`)

HwRng periférico (ESP/STM32) — primária.
Jitter LFSR — fallback para chips simples (ATmega328P).
Alimenta a stack PQ (KERNEL.md).

Cargo features

Feature	Efeito
`esp32`, `esp32s3`, `esp32c3`, `stm32wl`, `nrf52840`, `atmega328p`	Ativa registradores HW dedicados
`defmt-log`	Logging via `defmt` (banda baixa)
`std`	Habilita std (gateways x86, WASM browser, testes)
`wgpu`	Requer `std`; injeta shaders WGSL para NTT-64 acelerada

Default: no_std, sem alvo específico (escolha um para HW real).

Flashing

Use a CLI Forge:

paebiru-cli flash --target esp32-c3 --node-id meu-no-01 --port /dev/ttyUSB0
paebiru-cli flash --target stm32wl55 --node-id meu-no-02
paebiru-cli flash --target rpi-zero2w --node-id meu-no-03

Toolchains: cargo-espflash (ESP), probe-rs (STM32), ssh+rsync (RPi).

Tradeoffs e limites de v1

Sem STARK local — esperado v2+ com hardware Loihi-class.
TPM/SE / PUF — Suporte a TPM 2.0 em x86; Apple Secure Enclave em macOS gateways. Conforme a RFC 028, o paebiru-hal já implementa os traits PufReader e TamperAwarePufReader (no_std) para suporte a identidades físicas em CNT/papel (v2+).
CSAC (chip-scale atomic clock) — não em v1; sincronização atual via PTP/White Rabbit + beacons RF (ver §12.3 de theory/workspace_mapping.md).

Cross-references

crates/paebiru-hal/README.md — referência granular por subsistema.
reference/CLI.md — comando flash.
KERNEL.md — PoLValidator, criptografia PQ.
BIOLOGY.md — StochasticSpikeNeuron (alvo do hal::neuromorphic).
ECONOMY.md — BarterEngine, Joule Barter Rate.

Keyboard shortcuts