Zerynth的一点体会

dcexpert

Zerynth的一点体会 [复制链接]

 这几天尝试了一下Zerynth，在不同开发板和操作系统上进行了试用，也在官方网站和社区了解一番。下面是一点体会，不一定准确，欢迎大家一起来讨论，特别是希望 @allankliu 多给出一点意见。

• Zerynth使用方法和风格上类似Arduino，包括函数、接口等，只是开发语言从C++变为了python
• 虽然使用python语言进行开发，但是Zerynth会将python程序变为二进制代码（感觉是调用编译器进行编译），然后下载运行。下载前需要复位芯片（一部分开发板需要手工复位），然后才能下载运行。
• Zerynth的模式是先在芯片中下载一个虚拟机（VM，我感觉更像是Bootloader），然后执行用户程序
• Zerynth只能使用它自己的IDE进行开发，不能使用其它编辑器，也只支持64位的操作系统
• 虽然Zerynth软件并不大，但添加新的开发板会自动从网上下载对应的开发环境，因此需要在系统盘留出足够大的空间
• Zerynth不是开源的，不能直接将它集成到自己的系统中
• Zerynth没有提供源码
• Zerynth支持好几种流行的开发板，但是没有自己的开发板（只有一个shield）
• 在Linux下的使用体验比Windows下好
  
  

看起来Zerynth是希望快速演变为商用化的系统，让用户使用它提供的完整方案，而不是用户自己定制和DIY。它的完成度和开放性比MicroPython差，扩展性也不如MicroPython，但是可能会更快进入商业应用。

suoma

中秋快乐

allankliu

闭源或开源，一度以为他们式商业服务，但是后来发现许多源码（至少部分源码）在安装路径中可以找到。但是否全开源，有待考察，可能VM部分是闭源的。
编译或解释，Python本身有编译和解释字节码两部分，Zerynth支持与C语言混合编程，而且这样对于开发者知识产权，尤其是商业开发比较有利。
64bit OS，无论Linux/Windows都必须64bit，这个现在是趋势了。Ubuntu日后没有32bit版本了。
软件交付，Zerynth网站中下载的是Installer，继而下载整个程序，考虑点是避免第三方网站下载所导致的病毒。
Zerynth IDE，其开发环境是开源的，基于Python+node.js，只是没有做成命令行模式而已。
开发板覆盖，其开发板还不够多。至于有没有官方开发板，我觉得不太重要。
系统集成，不太能够理解无法集成的意思。比如NUCLEO-F401，可以开发出自己的系统板。

他们与Git集成，社交化编程，以及较为丰富的社区和官方库，大多直面硬件和中间件。有些蛮实用的。

不过你所关心的开源与业务模式，我会找机会问问。我个人觉得他们的弱项：

1）没有REPL；
2）没有Unix/Linux Port；
3）没有Pypi；
4）业务模式和许可证不明；
5）软件交付与社区论坛面对欧美优化，未对中国优化；
6）硬件覆盖率不高，与4）有关，社区驱动力不强。

dcexpert

allankliu 发表于 2016-9-15 17:50
闭源或开源，一度以为他们式商业服务，但是后来发现许多源码（至少部分源码）在安装路径中可以找到。但是否 ...

python支持编译功能，但实际还是在执行脚本。而Zerynth看起来不是这样的，它的程序模式和Arduino差不多，自己做了一层封装，提供了一个简单易用的接口，但是程序最终是用C++去编译的，并不是真正执行python程序。只是表面上用python执行。

Zerynth也没有提供硬件和软件方面的接口，用户不能根据自己的需要去定制，这对应很多应用来说是不方便的。虽然它支持很多开发板，但是只能用官方提供的固件（VM），GPIO、ADC、I2C的定义都是无法修改的。或者说如果要自己做一个板子，就只能和这些板子的定义完全相同才行。或许以后会增加外设引脚重定义功能。

我感觉是Zerynth更多考虑的是商业化应用，而不是技术上的问题，这样它就不会开放太多，它更像是一个闭源的Arduino。Zerynth可能会是一个成功的产品或软件，但不会变成象Arduino那样的开源软件。

allankliu

dcexpert 发表于 2016-9-15 22:07
python支持编译功能，但实际还是在执行脚本。而Zerynth看起来不是这样的，它的程序模式和Arduino差不多， ...

编译与字节码


CPython的流程是将Python源码编译成Bytecode，然后由Python VM逐句执行ByteCode。Zerynth也是如此，Virtualize是将VM（不是Bootloader）下载到ROM中，然后将由VM执行ByteCode。如果你使用过它的调试方式，（对，它是可以调试的）可以看到底层Python3.4的ByteCode。这是他的架构图：

1. |---------------------------------------------------------|
   
2. |          Zerynth bytecode   |       C  object code      |
   
3. |---------------------------------------------------------|
   
4. |                        Zerynth VM                       |
   
5. |---------------------------------------------------------|
   
6. |         VHAL     --|-->  VOSAL                          |
   
7. |                    |------------------------------------|
   
8. |                    | RTOS                               |
   
9. |---------------------------------------------------------|
   
10. |             Hardware: MCU + Peripherals                 |
    
11. |---------------------------------------------------------|

复制代码

点击编译（或Verify），项目被分为Python和C代码（包括驱动层和用户C程序）。流程是：

- Python编译为Zerynth的Python bytecode子集，与硬件无关，并可以在调试器中查看。
- C变成目标码，与硬件有关。

两种代码被uplink到硬件中。之所以名称比较特殊，因为不仅仅是简单的上传。VM会解析C的符号表并与自己保存的进行对比。比如调用代码中如果调用memcpy，那么VM中已经有对应的版本，那么VM会通知IDE做修改。这个过程对用户是透明的。所以只会看到“交换”了多少符号表。

所以，Zerynth是参照CPython的方式运行的，但又有所不同。之所以你看到了GCC的动作，那是因为在桌面版CPython运行中，这个过程是透明的，而Zerynth是显性的。以下是Logfile，你可以看到编译库（to bytecode），编译底层驱动（to obj），编译C源码（因为支持混合编程），链接下载。其中Bytecode会作为ROM table存在。

尤其是支持Python/C混合编程，我认为这是他的强项之一。micropython之所以在ISR部分介绍那么多，

1. [REMOTE]: Trying to login...
   
2. Hello Zerynth!
   
3. Hello Zerynth!
   
4. 
   
5. [COMPILER]: Compiling ZERYNTH code for st_nucleof401re
   
6. [COMPILER]: Compiling module [__main__]
   
7. [COMPILER]: Compiling module [__builtins__]
   
8. [COMPILER]: Compiling module [streams]
   
9. [COMPILER]: Compiling module [adc]
   
10. [COMPILER]: Compiling module [__main__]
    
11. [COMPILER]: Compiling module [__builtins__]
    
12. [COMPILER]: Compiling module [streams]
    
13. [COMPILER]: Compiling module [adc]
    
14. [COMPILER]: Compiling C code...
    
15. [COMPILER]: Getting: C:\Users\allankliu\zerynth\env\core\official\stdlib\csrc/vbl/vbl_adc.c from cache
    
16. [COMPILER]: Getting: C:\Users\allankliu\zerynth\env\core\official\vhal\armcmx\stm32f4\vhal_dma.c from cache
    
17. [COMPILER]: Getting: C:\Users\allankliu\zerynth\env\core\official\vhal\armcmx\stm32f4\vhal_adc.c from cache
    
18. [COMPILER]: Linking C code...
    
19. [COMPILER]: Everything Done!
    
20. 
    
21. ################################################################################
    
22. #       Please RESET your ST Nucleo F401RE in the next 5 seconds
    
23. ################################################################################
    
24. 
    
25. Opening board [url=home.php?mod=space&uid=11648]@baud[/url] 115200
    
26. attempt 0
    
27. Board found
    
28. Probe sent
    
29. ZERYNTH VM found (04b7421f-60f7-451b-9286-26e9ea1e5deb for st_nucleof401re)
    
30. Starting the UpLinking phase...
    
31.     symbols:  159
    
32.     membase  @2000203C
    
33.     romstart @08020000
    
34.     flash    @00060000
    
35. Erasing flash...
    
36. Sending Bytecode: 10156 bytes (available 393216)
    
37. Enjoy your ZERYNTH code!
    

复制代码

实际上，micropython也采用了类似的方式，但是更加隐蔽。虽然不知道George所指的native code和viper code，但是bytecode的确是他衡量的目标。具体的实现还是要看源码。

他的原文：https://www.kickstarter.com/proj ... ollers/posts/665145

开源与闭源

在Zerynth网页中，VM有两个许可证：GPLv3和商业许可证。至于是否可以改动I/O，我需要进一步评估。Github上Zerynth的软件仓库虽然多，但是core部分只有一点儿。

几个与嵌入式Python相关的设计中，pymite/pymbed是被荒弃的，虽然评估下来可用，但是没有技术支持。micropython的开发是主动的，支持也依靠自己或社区。Zerynth的覆盖面是窄的，但是支持是商业化的。完全不同的方向。

对我来说，无所谓哪一家的平台，都很有研究价值。而且许多Python应用代码可以彼此借鉴，甚好。

我个人更加关心Python在应用层面和系统整合方面的案例，至少应该有一些相对复杂点儿的设计。这样才是Python的优势所在，这一点micropython-lib/pip和Zerynth Package Manager都做的很不错。

我会先写几篇教程出来。

dcexpert

allankliu 发表于 2016-9-16 09:22
编译与字节码


CPython的流程是将Python源码编译成Bytecode，然后由Python VM逐句执行ByteCode。Zery ...

看了这个解释就更清楚一些了，Zerynth的方法和其它有些不同，有它自己的模式。

那篇测试中，因为代码太简洁，不同编译器的优化不一样，结果差异太大，viper速度最快，如果换一个代码结果可能就很难说，需要更全面的测试才清楚。

感觉上pymite是micropython、Zerynth等的前身，可惜没有完成就中止了。

dcexpert

allankliu 发表于 2016-9-16 09:22
编译与字节码


CPython的流程是将Python源码编译成Bytecode，然后由Python VM逐句执行ByteCode。Zery ...[/quote]

[quote][COMPILER]: Compiling ZERYNTH code for st_nucleof401re
[COMPILER]: Compiling module [__main__]
[COMPILER]: Compiling module [__builtins__]
[COMPILER]: Compiling module [streams]
[COMPILER]: Compiling module [adc]
[COMPILER]: Compiling module [__main__]
[COMPILER]: Compiling module [__builtins__]
[COMPILER]: Compiling module [streams]
[COMPILER]: Compiling module [adc]
[COMPILER]: Compiling C code...
[COMPILER]: Getting: C:\Users\allankliu\zerynth\env\core\official\stdlib\csrc/vbl/vbl_adc.c from cache
[COMPILER]: Getting: C:\Users\allankliu\zerynth\env\core\official\vhal\armcmx\stm32f4\vhal_dma.c from cache
[COMPILER]: Getting: C:\Users\allankliu\zerynth\env\core\official\vhal\armcmx\stm32f4\vhal_adc.c from cache
[COMPILER]: Linking C code...
[COMPILER]: Everything Done!

其实这段消息就已经说明zerynth目前在STM32上采用了编译模式，将python程序变为了C程序。

稍微看了一下zerynth的目录结构和文件，包括VM、vhal、board、stdlib等。看起来在stdlib中将python语句翻译为C函数，和Arduino的模式是一样的（将Arduino的函数翻译为对应的C函数）。

好处是效率比直接执行脚本高，缺点是不够灵活，各有利弊吧。