前提

检查系统是否支持 WSL2: 选择 Windows 徽标键 + R，然后键入 “winver”

  • 对于 x64 系统：版本 1903 或更高版本，采用 内部版本 18362 或更高版本。
  • 对于 ARM64 系统：版本 2004 或更高版本，采用 内部版本 19041 或更高版本。
  • 低于 18362 的版本不支持 WSL 2。

开启 WSL

  • 首先需要使用管理员权限打开 PowerShell 执行如下命令

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    Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux

  • 或者在程序和功能选打开 适用于 Linux 的 Windows 子系统 出现提示时，重启计算机。

开启 WSL2

WSL2 在 Windows 上提供 Linux 环境，利用 Hyper-V 和完整的 Linux 内核。由于 WSL2 使用真正的 Linux 内核，而不是原始 WSL 中的系统调用转换，因此支持 Singularity 等容器平台。

  • 按照 WSL2 安装说明在默认的 Ubuntu 20.04 环境中启用 WSL2。在 Windows 11 和 Windows 10 的最新版本上，这就像打开管理员命令提示符或 Powershell 窗口并输入以下内容一样简单：

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    wsl --install
    wsl --update
    # 低版本下需要手动开启

    # 低版本下需要手动开启
    dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart
    dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

  • 重启计算机 :按照提示操作。需要重新启动，下载 适用于 x64 计算机的 WSL2 Linux 内核更新包（这一步是将wsl1 更新到 wsl2

  • 运行上一步中下载的更新包。 （双击以运行 - 系统将提示你提供提升的权限，选择“是”以批准此安装。）

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    wsl --set-default-version 2

更新 wsl

  • 应用商店更新 或 Github 下载

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    Add-AppxPackage -Path F:\Microsoft.WSL_1.2.5.0_x64_ARM64.msixbundle

  • 安装 Linux 内核更新包,: 在浏览器中打开 https://aka.ms/wsl2kernel，下载适合你系统版本的 WSL 2 内核更新包，并安装该更新包。

  • 打开 PowerShell，然后在安装新的 Linux 发行版时运行以下命令，将 WSL 2 设置为默认版本：

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    wsl --set-default-version 2

WSL 命令

  • WSL 命令

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    # 列出分发版
    wsl -l
    wsl --list --running
    wsl -l -v # 查看子系统状态

    # 将 WSL 2 设置为默认版本
    wsl --set-default-version 2

    # 设置默认分发版
    wsl -s Ubuntu
    wsl --set-version Ubuntu-20.04 1

    # 立即终止所有正在运行的发行版和 WSL 2 轻量级实用程序虚拟机
    wsl --shutdown

    # 注销后，与该分发关联的所有数据、设置和软件都将永久丢失。 从 Store 重新安装会安装分发版的干净副本。
    wsl --unregister <DistributionName>
    wsl --unregister Ubuntu


    # 用于管理适用于 Linux 的 Windows 子系统的参数
    --export <分发版> <文件名>  将分发版导出到 tar 文件
    --import <分发版> <安装位置> <文件名>  导入指定的 tar 文件作为新的分发版

systemd 支持

  • init： WSL2 的发行版均拥有微软提供的 init，它是一种 systemd 的替代方案，不支持 systemctl 命令，WSL2 本身是由 Windows 负责运行的，因此使用 tree 或 ps 命令时会看到根进程不是 systemd，这将导致无法启动 Linux 系统服务的守护进程 (deamon)。当我们执行 systemctl 命令的时候，会显示出我们的 init system (PID 1) 并非 systemd，而是微软提供的 init。

  • systemd：在较新的 Linux 系统上，都使用 systemd 管理进程，成为系统的第一个进程（PID 等于 1），其他进程都是它的子进程。systemd 为系统启动和管理提供了完整的解决方案。它提供了一组命令。字母 d 是守护进程（daemon）的缩写。

  • 打开 WSL2 终端，使用以下命令安装 systemd：

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    sudo yum install -y systemd

  • 在 /etc 目录新建 wsl.conf 文件，添加如下内容：

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    sudo sh -c 'echo "[boot]\nsystemd=true" >> /etc/wsl.conf'
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    [boot]
    systemd=true

  • 重启 WSL, 重新在 Windows Terminal 中打开 LInux 发行版，输入如下命令检查是否成功：

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    wsl --shutdown
    systemctl

静态 IP 地址

  • windows 访问 wsl：使用 localhost 即可（但是不能使用 127.0.0.1）

  • windows 的 docker 不支持使用 host 网络，也就是不能通过 localhost 访问 wsl, ip 是可以的，但 wsl 的 ip 每次启动都会变，如果需要一个固定的 IP，需要做一些设置。

  • 查看 “vEthernet（WSL）” 的网络接口配置 IP 地址

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    netsh.exe interface ip show addresses "vEthernet (WSL)"

  • 设置 Windows 的 vEthernet (WSL) 网卡；假定 ip 为 192.168.233.1；

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    # 删除 vEthernet（WSL）接口上所有的 IPv4  IPv6 地址 地址配置。
    Remove-NetIPAddress -InterfaceAlias "vEthernet (WSL)" -AddressFamily IPv4, IPv6
    # 添加一个名为 "vEthernet (WSL)" 的网络适配器并分配 IP 地址 "192.168.233.1 /24" 给它。
    New-NetIPAddress -IPAddress "192.168.233.1" -PrefixLength 24 -InterfaceAlias "vEthernet (WSL)"
    # 删除名为 "WSLNat" 的 NAT（网络地址转换）规则。
    Get-NetNat | Where-Object Name -Eq WSLNat | Remove-NetNat -Confirm:$False
    # 添加一个名为 "WSLNat" 的 NAT 规则，将 WSL 虚拟机的 IP 地址 “192.168.233.0/24” 映射到宿主机的网络适配器上。
    New-NetNat -Name WSLNat -InternalIPInterfaceAddressPrefix "192.168.233.0/24"

  • Linux 配置 ： 在 WSL2 Linux ~/.bashrc 中添加下面脚本

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    ip addr show eth0 | grep -s "192.168.233.2/24" > /dev/null
    if [ $? == 1 ]; then
      ip addr del $(ip addr show eth0 | grep 'inet\b' | awk '{print $2}' | head -n 1) dev eth0
      ip addr add 192.168.233.2/24 broadcast 192.168.233.255 dev eth0
      ip route add 0.0.0.0/0 via 192.168.233.1 dev eth0
    fi

  • 配置 DNS, 在 /etc/wsl.conf 文件写入

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    [network]
    # 设置虚拟主机的名称，默认的不好看
    hostname = ubuntu
    generateResolvConf = false # 不自动生成dns配置

  • 删除 /etc/resolv.conf 的 nameserver，重新设置

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    rm /etc/resolv.conf
    vim /etc/resolv.conf
    nameserver 114.114.114.114
    nameserver 180.76.76.76

  • win11 能够 ping 通 wsl2，但是 wsl2 无法 ping 通 win11, 经分析主要是 win11 防火墙的原因. 在 win11 中 执行如下命令 (管理员运行 powershell 或 cmd):

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    New-NetFirewallRule -DisplayName "WSL" -Direction Inbound  -InterfaceAlias "vEthernet (WSL)"  -Action Allow

    # 取消
    New-NetFirewallRule -DisplayName "WSL" -Direction Inbound  -InterfaceAlias "vEthernet (WSL)"  -Action Block

  • 可以修改 C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

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    192.168.233.2	wsl2

  • 后续可以通过 wsl2 访问

WSL2 内存控制

笔记本一直没有关机，用任务管理器里面查看发现是 Vmmem 这个进程占用了大量的内存，这个就是 wsl 对应的虚拟机进程。目前来说主要有以下几个解决方案：

  • 重启 wsl2： 使用 wsl --shutdown 命令就可以关闭全部的 wsl2 虚拟机了。之后再随意打开一个 wsl2 的窗口就会再次开启虚拟机

  • 使用.wslconfig 文件限制资源：创建一个 %UserProfile%\.wslconfig 文件, 里面加入以下内容来限制 wsl2 的内存, 需要重启 wsl2 才能生效。

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    [wsl2]
    processors=8
    memory=4GB
    swap=8GB
    #是否应可通过 localhost:port 从主机连接。
    localhostForwarding=true

  • 调整内核参数定期释放 cache 内存: Linux 内核中有一个参数 /proc/sys/vm/drop_caches，是可以用来手动释放 Linux 中的 cache 缓存，如果发现 wsl2 的 cache 过大影响到宿主机正常运行了，可以手动执行以下命令来释放 cache：

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    echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches

  • 查看内存

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    # 查看内存、swap大小
    free -m
    # 查看处理器个数
    cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l

设置默认登录用户

  • 使用 vim /etc/wsl.conf 进行配置,wsl.conf 配置优先级要高于 config --default-user,因此如果两个都配置了的话，会以 wsl.conf 中的配置优先。

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    [user]
    # 启动的默认用户
    default = root

  • 通过以下命令来指定进入 wsl 的时候使用的用户：

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    # wsl -u <Username>,wsl --user <Username>
    wsl -u root

  • 如果希望修改默认用户的话，则需要进行设置

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    # <DistributionName> config --default-user <Username>
    centos.exe config --default-user root

  • 注意在直接退出 wsl 之后配置并没有直接生效，而是在 wsl 重启之后才会生效，所以我们可以使用命令使 wsl 先关闭，然后再重新进入就会发现 hostname已经修改过来了。

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    wsl --shutdown
    wsl

备份/迁移

  • 在 Windows PowerShell 中输入如下命令

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    PS C:\Users\dev> wsl -l --all -v
      NAME                   STATE           VERSION
    * CentOS7                Running         2
      Ubuntu-20.04           Stopped         2
      docker-desktop-data    Running         2
      docker-desktop         Running         2
    PS C:\Users\dev> wsl --shutdown

  • 导出分发版为 tar 文件到 d 盘(如果你只是备份，那么下面的到第二步就可以了)

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    wsl --export Ubuntu-20.04 d:\\wsl-ubuntu20.04.tar
    wsl --export CentOS7 d:\\wsl-CentOS7.tar

  • 注销当前分发版

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    wsl --unregister Ubuntu-20.04
    wsl --unregister CentOS7

  • 重新导入并安装 WSL, 在 d:\wsl-ubuntu20.04（迁移/还原到其他目录）

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    wsl --import Ubuntu-20.04 d:\\wsl\ubuntu20.04 d:\\wsl-ubuntu20.04.tar --version 2
    wsl --import CentOS7 d:\\wsl\CentOS7  d:\\wsl-CentOS7.tar --version 2

  • 删除 tar 文件(可选)

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    del d:\\wsl-ubuntu20.04.tar

  • 设置 wsl 版本

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    wsl --set-version Ubuntu-20.04 2

文件系统互通

  • 相比于 WSL1，这次增加了 Windows 访问 Linux 分区的能力，可以在资源管理器中输入 \\wsl$\<子系统名> 访问对应的子系统分区，为了方便也可以在资源管理器中把 Linux 分区挂载成一个磁盘。
  • WSL2 访问 Windows 文件系统依然通过挂载分区的方式，
  • Windows 下的磁盘会被挂载在 /mnt 下，例如 /mnt/c。
  • 更加方便的一个方式是，在 Terminal 中，使用 explorer.exe . 可以直接调用资源管理器打开当前目录，有点类似 Mac 下的 open .。

总结

在体系结构上 WSL2 没有太大的创新，本质就是一台跑在 Hyper-V 上的虚拟机，你可以使用 VMWare Workstation 或 VirtualBox，经过简单的配置实现其 100% 的功能，WSL2 是一项原生功能，其配置上的便利性和兼容性，大大减少了使用者花在配置上的精力，最大程度的实现开箱即用，使用 Windows + WSL2 来构建开发环境已经可以满足大部分的需求。