幹貨｜教你在Win10的ubuntu子係統下編譯micropython

在Win10的應用商店中，提供了Linux的子係統，這是實際上是一個虛擬機軟件，與virtualbox和vmplayer功能類似。下麵就介紹在Linux子係統中安裝工具鏈和編譯micropython的方法。

先確認一下Windows10係統的版本，如果是LTSB版（Long Time Service Branch 企業長期服務版），就需要更換到企業版。

如果還沒有安裝過Linux子係統功能，首先需要在控製麵板的“程序和功能”中允許適用於Linux的Windows子係統功能，並重新啟動計算機。

然後就可以在應用商店中，通過搜索Linux或者ubuntu，找到ubuntu應用。注意現在應用商店裏ubuntu有兩個版本，分別是16.04和18.04。

這兩個版本都是長期服務器版，但是我們需要選擇第一個，也就是16.04版本，因為目前gcc-arm編譯器還沒有支持18.04，使用18.04版本就需要自己手工安裝編譯器，比較麻煩。

安裝好ubuntu 16.04後，運行就會出現下麵的控製台樣式窗口，它默認是隻有控製台（shell）界麵，沒有圖形化界麵。我們可以通過 lsb_release -a 命令查看係統版本。

這個新安裝的ubuntu可以看成是一個全新的係統，大部分軟件都需要自己安裝。我們先安裝arm-gcc編譯器，同時可以更新一下軟件倉庫的內容。

sudo add-apt-repository ppa:team-gcc-arm-embedded/ppasudo apt updatesudo apt install gcc-arm-embedded

然後安裝git軟件：

sudo apt install git

還需要安裝gcc編譯器和make軟件：

sudo apt install gcc make

到這一步，需要的軟件基本安裝完成，下麵是用 git 同步下載 micropython 源碼。雖然可以使用zip方式下載，但是這樣不方便和源碼同步更新。我們先在用戶目錄中創建一個projects目錄，將micropython下載到projects目錄中：

cd

mkdir projects

cd projects

git clone https://github.com/micropython/micropython

因為文件比較多，github在國內訪問速度也不快，下載速度與網絡有很大關係。如果下載出錯，需要重複這個步驟。

成功下載後，進入micropython目錄，先下載使用到的其它庫文件：

cd micropythongit submodule update --init

micropython引用的外部庫也比較多，下載需要一定時間。如果提示超時或者下載失敗，需要重複前麵過程。

下載源碼後，就可以開始編譯了，首先是編譯mpy-cross，它是一個micropython的輔助工具，在編譯過程中會用到。

在micropython源碼的根目錄中，輸入下麵命令：

make -C mpy-cross

這個程序不大，編譯速度也比較快。編譯後就可以編譯STM32的程序了，下麵命令是編譯官方的pybv10開發板固件：

make -C ports/stm32

如果是編譯其它開發板，就需要在命令行中指定板子的名稱，注意BOARD必須大寫，等號兩邊不能有空格：

make -C ports/stm32 BOARD=STM32F7DISC

如果其它開發板，更換板子的名稱就可以。如果是自己定義的板子，還需要將開發板的定義文件添加到ports/stm32/board目錄下。

以後如果micropython代碼更新了，我們就可以通過git同步更新，然後再次編譯。

git pull

編譯前最好先清除以前的編譯內容，這樣可以避免因為更新造成的編譯錯誤

make -C ports/stm32 cleanmake -C ports/stm32

上麵編譯出的固件是默認方式，不帶有雙精度浮點，也不支持線程功能。如果希望添加線程功能，需要打開板子的配置文件mpconfigboard.h，然後在文件中添加下麵兩行：

#define MICROPY_PY_THREAD (1)#define MICROPY_PY_THREAD_GIL (1)

然後先清除以前的臨時文件，再重新編譯。

如果需要雙精度浮點功能，在編譯時命令行中，添加 MICROPY_FLOAT_IMPL=double。

編譯速度與計算機的配置有較大關係，配置越高，CPU性能越好，速度越快。此外如果計算機使用了普通硬盤，第一次編譯也會較慢，需要較多的時間加載程序，使用SSD硬盤時，第一次編譯速度明顯快很多。在一個Windows10平板上（cpu的N3450，），編譯1.9.4版本的固件，使用了約260秒，而相同情況下使用虛擬機編譯約160秒，看起來Linux子係統的性能還有很大改進的空間。

編譯後，產生的固件在 ports/stm32/build-xxxxx 目錄下（xxxxx是板子的名稱），編譯會同時產生elf、dfu、hex三種格式的文件。dfu適合通過USB方式升級，elf和hex可以使用jlink、stlink通過SWD下載（會丟失用戶磁盤內容）。

編譯好固件怎樣複製到windows主機呢？在Linux子係統中，默認已經將windows的各分區掛載好了，我們可以在 /mnt 目錄下看到。將固件複製到進去就可以了。如果不習慣用命令行方式操作，可以安裝一個midinight commander軟件，它類似早期的norton commander，可以方便的管理文件。

sudo apt install mc

使用Linux子係統，好處在於安裝和使用簡單，安裝後可以直接運行，沒有複雜的配置，文件體積比使用虛擬機要小，占用係統資源也較少。Linux係統作為windows的一個程序，比傳統用虛擬機方式更加容易使用。缺點是不能選擇用戶數據存放的目錄，所有文件都會保存到係統盤，需要在係統盤留出足夠的空間，此外性能比傳統虛擬機低。

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