WSL2：在Windows系統中開發Linux程式的又一神器

IOT物聯網小鎮發表於2021-07-20

作者：道哥，10+年的嵌入式開發老兵。

公眾號：【IOT物聯網小鎮】，專注於：C/C++、Linux作業系統、應用程式設計、物聯網、微控制器和嵌入式開發等領域。公眾號回覆【書籍】，獲取 Linux、嵌入式領域經典書籍。

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作為一名嵌入式軟體開發工程師，在 Linux 系統下寫程式碼、編譯、除錯是避免不了的事情。

但是很少有同學會直接拿一臺 Linux 真機來作為工作平臺，除非是那種利用遠端伺服器來編譯的場景。

更普遍的使用場景是：在一臺 Windows/Mac 系統中，安裝虛擬機器，然後在虛擬機器中安裝 Linux 作業系統。

Windows 系統中常用的虛擬機器有：Virtualbox、VMWare，Mac 系統中一般都是用 Parallels Desktop，速度確實比較快！

在很久以前，我參與的專案主要是物聯網閘道器，只需要編譯 Linux 系統下的可執行程式，因此在日常工作中，都是直接在 Ubuntu 虛擬機器中敲程式碼(編輯器：VSCode、SubLime)、編譯、除錯。

後來需要開發跨平臺的應用，開發模式就變成了：

敲程式碼：indows 系統中中的 Visual Studio;

編譯 Windows 應用程式: 直接用 Visual Studio 中的 VC 編譯器來編譯;

編譯 Linux 應用程式：通過遠端部署的方式，把程式碼同步到 Ubuntu 虛擬機器中，然後遠端編譯、除錯;

這樣的開發模式是屬於比較常見的，只不過每次 Ubuntu 虛擬機器比較耗費資源，啟動比較慢而已！

編寫跨平臺的程式碼，使用 CMake 工具來管理構建過程，也是非常方便的。

之前寫過 2 篇相關的文章：

《使用 cmake 來搭建跨平臺的應用程式框架：C語言版本》

《使用 cmake 來搭建跨平臺的應用程式框架：C++版本》

這 2 篇總結，算是一個簡單的工程模板吧。

平時如果我需要寫一些簡單的 Demo 發給別人，我就會直接複製一下，然後新增上演示程式碼就可以了。

說了這麼多，都是在描述跨平臺開發的工作場景，或者說是開發模式。

其實，在 Windows 系統中，還有一種安裝 Linux 系統的方式，這就是 WSL/WSL2！

下面，我就把自己的安裝、配置過程與大家分享一下！

什麼是 WSL？

這部分沒有什麼好掰扯的，直接從微軟官網摘錄如下：

WSL(Windows Subsystem for Linux)：Windows 系統中的一個子系統，在這個子系統上可以執行 Linux 作業系統。

可以讓開發人員直接在 Windows 上按原樣執行 GNU/Linux 環境（包括大多數命令列工具、實用工具和應用程式），且不會產生傳統虛擬機器或雙啟動設定開銷。

什麼是 WSL2？

WSL2 是適用於 Linux 的 Windows 子系統體系結構的一個新版本，它是對基礎體系結構的一次重大改造。

它使用虛擬化技術和 Linux 核心來實現其新功能，主要目標是提高檔案系統效能和新增完全的系統呼叫相容性。

個人理解：

WSL：並不是一個真正的 Linux 作業系統，僅僅是 Linux 應用程式與 Windows 作業系統之間的一個適配層。

在這個適配層之上，可以執行 Linux 應用程式，有點類似於以前的 cygwin 的方式。

WSL2：它就是一個虛擬機器，類似於 Vitual Box，在這個虛擬機器之上，執行一個完整的 Linux 作業系統。

相對於 Virtual Box、VMWare 來說，WSL2提供更全面的相容性、與 Windows 系統的互操作性更好、執行速度更快、佔用系統資源更少。

啟用 WSL 服務

按 Win+X, 啟動 Windows PowerShell (管理員)，注意：是帶有管理員的這個啊：

或者直接在搜尋視窗中輸入 Power, 然後選擇以管理員方式執行：

PowerShell 的視窗是：

可以把 PowerShell 理解成升級版的、功能更強勁的 cmd。

在 PowerShell 視窗中，輸入如下指令來啟用 WSL 服務：

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

此時，提示需要重啟系統(不用說，肯定選擇 Y)：

電腦重啟之後，按下 Win + R，調出命令輸入視窗。輸入指令 appwiz.cpl。

點選左側的【啟動或關閉 Windows 功能】：

彈出下面這個視窗：

可以看到：【適用於 Linux 的 Windows 子系統】這一欄已經被勾選了，說明 WSL 服務已經啟動。

接下來要做的事情，就是安裝 Ubuntu 作業系統。

安裝 Ubuntu-18.04 作業系統

啟動【Windows Store】:

在右上角的搜尋欄中，輸入： Ubuntu

我們這裡就選擇 Ubuntu-18.04 吧，這也是我工作中使用的版本。

下載速度挺快的：

安裝完成之後，點選【啟動】按鈕：

第一次開啟速度稍微慢一些，大約 1 分鐘左右吧，提示設定使用者名稱、密碼，然後就進入我們熟悉的視窗了：

這樣，Ubuntu-18.04 系統就安裝好了！

我一般在系統安裝之後，會把 root 使用者的密碼也設定一下，以後總會需要使用 root 身份來登入系統的。

$ sudo passwd

系統安裝之後，第一件事情一般都是更換軟體源。

可以選擇阿里、清華或者中科大的源，這裡就直接使用清華的軟體源：

$ cd /etc/apt
$ sudo cp sources.list source.list.bak
$ sudo vim sources.list

把下面軟體源複製、貼上進去：

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse

儲存之後，執行更新指令：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

這個步驟，請同學們耐心等待，稍安勿躁。出現提示輸入，選擇 Y 就行了。

通過 ssh 遠端登入

如果您覺得這個黑乎乎的視窗有點醜，那麼可以通過 Windows 系統中的 Xshell 工具來遠端登入(ssh)。

為了這個目的，我們需要在 Ubuntu-18.04 中重新安裝 sshd 服務：

$ sudo apt purge openssh-server
$ sudo apt install openssh-server

安裝完畢之後，需要修改配置檔案，以執行遠端登入：

$ sudo vim  /etc/ssh/sshd_config

修改1：把 13 行的 #Port 22 改為 Port 22。

修改2：把 32 行的 #PermitRootLogin prohibit-password 改為 PermitRootLogin yes。

修改3：把 56 行的 #PasswordAuthentication yes 改為 PasswordAuthentication yes。

修改之後，啟動 sshd 服務：

$ sudo service ssh restart

此時，啟動 Windows 系統中的 Xshell 來遠端登入一下，主機名只需要填寫：localhost 即可：

建立連結的時候，需要儲存祕鑰：

然後輸入使用者名稱和密碼：

如果出現下面這個提示，先不用理會它，直接選擇【否】，這是與 Linux 的圖形視窗相關的，後面會解釋。

此時，就可以在 Xshell 中愉快的操作 Ubuntu 的命令列視窗了。

是不是感覺少了點什麼東西？那些 Desktop、Documents、Picture 等預設資料夾怎麼都不見了？

這個問題，後面在演示 WSL2 的時候就見分曉了！

編譯 Hello,World!

最後，我們來編譯一個應用程式。首先安裝 gcc 編譯器：

$ sudo apt-get install gcc

再寫一個 hello.c 檔案：

#include <stdio.h>

int main()
{
        printf("Hello,World! \n");
        return 0;
}

然後編譯、執行：

ccc@DESKTOP-5LT2QM5:~/tmp$ gcc hello.c -o hello
ccc@DESKTOP-5LT2QM5:~/tmp$ ./hello
Hello,World!

完美！

------ End ------

接下來要介紹的就是 WSL2 以及圖形視窗了，過程我已經驗證完畢，等整理好之後再分享給大家，謝謝！