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⚡ WSL2 搭建 s5p6818 Linux 嵌入式开发平台（part 1）：环境准备与架构设计

news 2025/10/3 8:12:29

👓 1. 引言

在嵌入式开发中，ARM 架构单板的常见开发方式通常有两种：

依赖公司内部的 Linux 服务器：这种方式适合团队协作，但服务器资源昂贵、维护成本高，个人开发者难以获得同样的环境。
在 Windows 上安装虚拟机（如 VMware/VirtualBox）：通过虚拟机模拟 Linux 环境进行开发。但虚拟机往往资源占用高，启动速度慢，使用体验不佳。

相比之下，WSL（Windows Subsystem for Linux） 提供了另一种选择。作为在 Wiindows 系统内部运行的 Linux 子系统，WSL 既具备与服务器类似的功能，又拥有比虚拟机更快的启动速度和更低的资源消耗。对于个人开发者而言，WSL2 是一个更轻量、更高效的解决方案。

本系列文章将以 S5P6818 单板 为例，系统地介绍如何基于 WSL2 构建一个可用于实际调试的嵌入式 Linux 开发平台。从前期的思路框架与环境准备，到 Bootloader、内核和根文件系统的构建，再到驱动移植与远程调试，一步一步的带你把整套流程跑通。

本篇（part 1）主要讲解我在这个过程中的思路框架、软硬件选型以及 WSL 安装配置，为下篇的系统部署做铺垫，使后续内容更易理解。

💡 2. 整体架构思路

⚽️ 2.1 WSL 版本选择

在搭建嵌入式开发平台时，首先需要明确开发环境的选择。Windows 提供了两种 WSL（Windows Subsystem for Linux）版本，各有特点：

WSL1

本质：系统调用转译层，模拟出一个 Linux 环境，但没有完整的 Linux 内核。
优点：与 Windows 主系统共享 USB 接口和网卡，直连嵌入式单板时非常方便。
缺点：缺乏内核功能，很多需要内核态支持的工具（如 tcpdump、nmap）无法运行。

WSL2

本质：基于虚拟化技术，提供完整的 Linux 内核。
优点：几乎可以运行所有 Linux 原生程序，兼容性最佳。
缺点：USB 和网卡都是虚拟出来的，无法直接访问物理设备。
- USB 需要通过 usbipd 转发才能使用。
- 网络依赖 Hyper-V，而 Windows 家庭版甚至无法开启 Hyper-V。

综上，WSL1 可以轻松的直连物理设备，但功能受限；WSL2 功能更强，但在与物理设备的连接上存在天然障碍。

我的 PC 环境是 Windows 家庭版，但为了能够运行内核态的 Linux 程序，我还是选择了 WSL2 作为开发平台（也是最“硬核”的一条路，硬到我差点翻车。在此强烈建议 PC 环境是 Windows 家庭版 的小白用 WSL1 ）。

🏀 2.2 单板硬件型号

在硬件方面，我选择了手头闲置的一块 三星 S5P6818 开发板。虽然性能一般，但能流畅运行 Linux 系统，接口齐全，适合调试实验，用来搭配 WSL 练手再合适不过。

🏐 2.3 通信与调试通道设计

针对 WSL2 系统自身固有的 USB 与网络的限制，我设计了以下架构：

USB 通道：借助 PowerShell + usbipd 工具，把 USB 设备映射到 WSL2，再通过 kermit 进行串口调试。同时，利用 USB OTG 方式接入 fastboot，实现 Bootloader、内核和根文件系统的烧写。
网络通道：由于家庭版 Windows 无法直接在 WSL2 中使用物理网卡，我改为在开发板上移植 WiFi 驱动，插入迷你版 USB WiFi 网卡，让单板接入无线网络。随后在单板中移植 SSH 服务，通过无线 SSH 进行远程调试。

⚠️ 注意：这里的 SSH 并非连接 WSL2，而是通过 Windows 自带的 PowerShell SSH 客户端进行操作。虽然中间多了一个PowerShell，但好在 PowerShell 的 SSH 使用起来几乎与 Linux 下原生 SSH 无差别。

⚾️ 2.4 单板系统构建方式

在单板的 Linux 系统构建方式上，我没有采用一键式的 Buildroot 构建镜像，而是采用逐步移植的方法，原因有三：

适配风险：Buildroot 默认配置未必完全适配 S5P6818，可能需要大量额外修改。
调试定位：一步步移植 Bootloader、内核、RootFS，可以精确定位问题出在哪个环节，而不是整块镜像一起排查。
学习价值：为了扩大这篇博客的受众面，让新手小白也能深入理解每一步移植操作的含义，所以这里我选择了逐步移植，而不是追求企业级效率的自动化构建。

🍪 2.5 整体架构总结

因此，最终形成的整体架构如下：

单板操作系统构建方式： 逐步移植 Bootloader → 内核 → 根文件系统，分阶段调试、便于定位问题。
开发与交叉编译： 使用交叉编译器和构建脚本在 WSL2 环境中完成开发与交叉编译。
文件传输与远程调试： 通过 PowerShell 的 SSH 客户端和 Wifi 网络与单板建立通信，进行文件传输和远程调试。
镜像烧写与串口调试： 通过 PowerShell 的 usbipd 将 USB/OTG 映射到 WSL2，之后再用 fastboot 进行烧写，用 kermit 进行串口调试。

⚙️ 3. 软硬件列表

🔩 3.1 硬件配置

S5P6818 单板：

CPU：8 核 Cortex-A53，1.4GHz
内存：1GB DDR3
存储：8GB eMMC
接口：
- UART ×2
- USB 2.0 ×3
- USB OTG ×1
- SD 卡槽 ×2
- 以太网接口 ×1

无线网卡：

TL-LINK 迷你款 150M（光驱版，需移植驱动，已绝版）x1

其他配件：

USB 转串口线 x1
USB 转 USB OTG 线 x1
5V 3A 电源适配器 x1
32G SD卡 x1
SD卡读卡器 x1

🖥️ 3.2 软件清单

交叉编译器：

arm-cortex_a9-eabi-4.7-eglibc-2.18.tar.gz

Linux系统移植软件包：

e2fsprogs-1.47.3.tar.gz
busybox-1.21.1.tar.gz
uboot.tar.bz2（单板厂家提供）
kernel.tar.bz2（单板厂家提供）

SSH移植软件包

openssh-7.6p1.tar.gz
openssl-1.0.1s.tar.gz
zlib-1.3.1.tar.gz

Wifi驱动移植软件包

libnl-1.1.4.tar.gz
wpa_supplicant-2.6.tar.gz
wireless_tools-29.tar.gz

🍁 4. WSL 安装与配置

✨ 4.1 WSL 简介

WSL 是 Windows 系统为了适配 Linux 系统而创造的子系统，可以以终端的方式操作 Linux 系统，避免配置虚拟机的相关复杂设定，大大提升了开发效率。

☀️ 4.2 WSL 安装

在 Windows 系统的 Microsoft Store 中搜索 WSL，找到对应的 Ubuntu 版本点击获取按钮下载安装

在安装完成后打开控制面板，点击程序，点击程序和功能，点击启用或关闭 Windows 功能，找到“适用于 Linux 的 Windows 子系统”选框将其勾选（如图所示）

重新启动后打开Microsoft Store找到wsl，点击打开按钮进行wsl子系统的部署，中途要求输入登录Linux系统的用户名和密码

当出现以下信息的时候wsl子系统即部署完毕

Installing, this may take a few minutes...
Please create a default UNIX user account. The ussername does not need to match your Windows username
For more information visit: https://aka.ms/wslusers
Enter new UNIX username: huyl
New password:
Retype new password:
passwd: password updated successfully
Installation successful!

通过这个步骤安装的子系统是基于cmd终端窗口的，无法进行进一步设置

如果想要进一步设置wsl子系统（比如配置快捷键缓冲区大小），需要打开Windows powershell，执行以下命令

wsl --update

当出现提示“已安装适用于Linux 的 Windows 子系统”时，可以打开开始菜单搜索wsl，找到WSL Settings应用，在这个应用中可以进一步设置wsl子系统

🌈 4.3 WSL 版本切换

一般来说windows 10 系统默认安装的是WSL1，而windows 11 系统默认安装的是 WSL2，可以在 Powershell 或者是 cmd 终端中查看 wsl 版本和当前的 Linux 发行版（如图所示）

我这里是 WSL2，如果你是 WSL1 的话，可以通过以下命令切换到 WSL2（ WSL2 切换到 WSL1 同理）

wsl --set-default-version 2
wsl --set-version Ubuntu-22.04 2

⚠️ 注意： wsl --set-version Ubuntu-22.05 2 这条命令执行以后会正式进行转化，转化的过程可能需要半个小时以上，请做好相应的心理准备。

💡 提示：如果不需要内核级调试的话，我强烈推荐使用 WSL1 搭建嵌入式开发平台。因为 WSL1 和 windows 系统共享物理接口，PC 上的网卡和 USB 都能直接链接到 WSL1 ，而 WSL2 需要用各种手段来绑定这些接口（有的还没法绑）。

💥 5. 问题与解决方案

🍄 5.1 虚拟化平台冲突问题

WSL1 不需要开启虚拟化平台即可运行，而 WSL2 需要开启虚拟化平台才可以运行

因此 WSL2 和其他需要使用虚拟化平台的虚拟机或模拟器会产生冲突

比如雷电9模拟器在检测到电脑开启虚拟化平台服务后会将游戏性能下降50%（弹出的警告窗口是这么说的）

其实 WSL1 和 WSL2 各有各的优势，没有说那个版本更好，重要的是根据设备的需求安装合适版本的 WSL。

🎆 6. 后期预告

本篇主要讲了 WSL2 搭建 s5p6818 Linux 嵌入式开发平台思路框架、软硬件选型以及 WSL 安装配置。在下篇中我将会详细介绍如何在 WSL2 系统中构建一个完整的嵌入式 Linux 系统，以及如何把这个系统装到 s5p6818 单板中，让他在单板上运行起来。

🌀 传送门：part 2https://blog.csdn.net/aitav0/article/details/152113862?sharetype=blogdetail&sharerId=152113862&sharerefer=PC&sharesource=aitav0&spm=1011.2480.3001.8118

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