本文介绍mp内部模块的实现，如何自定义内部模块，面向读者：对python编译器内部实现有兴趣。要求：只需具有python应用经验即可。
Micropython需要支持导入模块，同时，设备驱动也要能够以python模块的形式工作，那么在python解释中必须实现这种接口。外部模块的定义位于$(tree)/extmod中。模块名字命名为modxxx.c。譬如modframebuf.c
一 Micro Python内部模块概览
所有的python全局模块从STATIC const mp_rom_map_elem_t mp_builtin_module_table[]中查找，这张查找表位于py/objmodule.c。
下面列举部分模块供查阅，详细描述参考模块实现
| 模块名字 | 功能描述 |
|---|---|
| mp_module_thread | 多线程支持 |
| mp_module_gc | 垃圾回收 |
| mp_module_sys | python的sys模块，提供系统操作接口 |
| mp_module_math | 数学运算模块 |
| mp_module_array | 向量运算 |
| mp_module_ujson | json支持 |
| mp_module_websocket | socket支持 |
| mp_module_framebuf | framebuf驱动模块 |
这些全局模块的价值在于
- 扩展mp功能
- 为添加新的模块提供参考
二 添加自定义模块
下面以framebuf模块的定义为例介绍如何添加新的内建模块
2.1 新类型的定义
STATIC const mp_obj_type_t mp_type_framebuf = {
{ &mp_type_type },
.name = MP_QSTR_FrameBuffer,
.make_new = framebuf_make_new,
.buffer_p = { .get_buffer = framebuf_get_buffer },
.locals_dict = (mp_obj_t)&framebuf_locals_dict,
};
以平常写的python程序为例，当被作为模块import时，每个模块被导入的时候不但包含了一些操作接口，可能还包含新类型的定义，新类型在编译器内部就通过这样的结构表示。
2.2 新模块的定义
注：模块包含类型
const mp_obj_module_t mp_module_framebuf = {
.base = { &mp_type_module },
.globals = (mp_obj_dict_t*)&framebuf_module_globals,
};
定义mp_obj_module_t类型的变量，其中只有两个成员：模块对象存放的基址以及模块的符号表。
2.3 体验
在mpconfigport.h中定义
#define MICROPY_PY_FRAMEBUF (1)
编译即可，启动后
>>> import framebuf #导入模块
>>> framebuf.<tab> #查看模块属性
>>> framebuf.
__name__ FrameBuffer FrameBuffer1 MVLSB
RGB565
这里的属性就是framebuf_module_globals中的成员。
>>> w = 5
>>> h = 16
>>> buf = bytearray(w * h //8)
>>> fbuf = framebuf.FrameBuffer(buf, w, h, framebuf.MVLSB)
>>> fbuf.
fill fill_rect pixel hline
vline rect line blit
scroll text
>>> fbuf.
>>> fbuf
<FrameBuffer>
这样就创建了一个FrameBuffer类型的对象fbuf，可以看到fbuf对象的属性
fbuf属性列表就是framebuf_locals_dict中的内容，这里进一步展示一下，供参考
STATIC MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_VAR_BETWEEN(framebuf_text_obj, 4, 5, framebuf_text);
STATIC const mp_rom_map_elem_t framebuf_locals_dict_table[] = {
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_fill), MP_ROM_PTR(&framebuf_fill_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_fill_rect), MP_ROM_PTR(&framebuf_fill_rect_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_pixel), MP_ROM_PTR(&framebuf_pixel_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_hline), MP_ROM_PTR(&framebuf_hline_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_vline), MP_ROM_PTR(&framebuf_vline_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_rect), MP_ROM_PTR(&framebuf_rect_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_line), MP_ROM_PTR(&framebuf_line_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_blit), MP_ROM_PTR(&framebuf_blit_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_scroll), MP_ROM_PTR(&framebuf_scroll_obj) },
{ MP_ROM_QSTR(MP_QSTR_text), MP_ROM_PTR(&framebuf_text_obj) },
};
对象属性名字为MP_QSTR_name，属性对象指向MP_ROM_PTR(obj)定义的内容，而obj则通过STATIC MP_DEFINE_CONST_FUN_OBJ_VAR_BETWEEN(framebuf_text_obj, 4, 5, framebuf_text);定义。
所有属性对象的处理函数都有形如
STATIC mp_obj_t func_name(size_t n_args, const mp_obj_t *args)
的形式。
三 总结
通过以上的体验，可以感受到其实添加自己的模块是很简单的了，只要定义一系列的属性就可以了。