在Windows上舒适地使用Linux子系统（一）：WSL的安装及配置「终于解决」

WSL介绍

使用适用于 Windows 的 Linux 子系统，开发人员可运行 GNU/Linux 环境 (包括大多数命令行工具、实用程序和应用程序)，直接在 Windows 上进行修改，而不会造成虚拟机的系统开销。

你可以：

1. 选择你最喜爱的 GNU/Linux 发行版。
2. 运行常见命令行的自由软件，如grep， sed， awk，或其他 ELF 64 二进制文件。
3. 运行 Bash shell 脚本和 GNU/Linux 命令行应用程序，这包括：
   • 工具: vim、emacs、tmux。
   • 语言：Javascript/node.js、Ruby、Python、C /C++、C# & F#、Rust、Go 等。
   • 服务：sshd、MySQL、Apache、lighttpd。
4. 使用自己的 GNU/Linux 发行版包管理器安装其他软件。
5. 使用类似于 Unix 的命令行 shell 调用 Windows 应用程序。
6. 在 Windows 上调用 GNU/Linux 应用程序。

WSL安装

Microsoft Docs官方安装方式

微软官方提供了2种安装方式：Microsoft Store商店安装以及下载.appx安装包自行安装，不过这2种方式都不能自定义安装位置，官方的wsl.exe功能也比较少，不方便管理wsl子系统。不过这里还是贴上链接：

适用于 Linux 的 Windows 子系统文档

使用第三方开源软件LxRunOffline

这是一款非常强大的wsl管理软件，具有 自定义安装wsl、卸载已安装的wsl、查看已安装的wsl、转移已安装的wsl系统的位置、备份/导出wsl、设置wsl默认登录用户 等实用功能。具体的安装&使用方法可以参考下面这篇文章，讲的非常详细：

使用 LxRunOffline 优雅的管理 WSL：转移目录、备份、设置默认用户

使用Windows-Terminal来启动终端

使用官方方式安装wsl有一个优点：安装完成后，会有一个专门用于wsl子系统的Terminal终端，如下图所示：

然而使用LxRunOffline安装后，似乎只能使用Windows祖传的cmd，通过输入wsl或者bash来启动wsl，有点令人不爽。

好在微软在2019年发布了一款全新的终端应用程序：Windows Terminal，它同时适用于cmd命令提示符、powershell、wsl等其他shell命令交互的用户。

安装

打开微软应用商店，搜索Windows Terminal安装即可。（需要更新win10的版本到最新的1903）

设置默认shell

默认情况下，打开Windows Terminal时，会使用powershell，虽然可以通过新增一个标签页来使用wsl，但有强迫症的我还是有些不爽，那么，如何设置默认的shell为wsl呢，其实很简单，方法如下：

1. 打开Windows Terminal，查看本系统上已经安装的shell种类，找到你之前安装的wsl，记住它的名字，然后打开Settings设置，如图：

   

2. 在profiles.json中，找到wsl对应的配置区域中的guid字段，然后将defaultProfile字段的值改为此guid的值，如图：

   

3. 保存并退出，重启Windows Terminal。

添加到右键菜单

如果要实现如下的效果：

需要执行的操作如下：

1. 下载Windows Terminal的图标，然后存放到一个地方：terminal.ico

2. 新增一个.txt文本文本文档，输入如下内容：

   Windows Registry Editor Version 5.00
   
   [HKEY_CLASSES_ROOT\Directory\Background\shell\wt]
   @="Windows Terminal here"
   "Icon"="你刚才下载的图标的存储路径\\terminal.ico"
   
   [HKEY_CLASSES_ROOT\Directory\Background\shell\wt\command]
   @="C:\\Users\\你自己的用户名\\AppData\\Local\\Microsoft\\WindowsApps\\wt.exe"
   

3. 保存，然后修改后缀名为.reg，然后双击运行。

4. 打开Windows Terminal，点击Settings，在对应shell的配置区域中新增一个字段 "startingDirectory": null，保存，然后就可以了。如图：

   

如果要从右键菜单移除的话，只需要打开注册表，找到 HKEY_CLASSES_ROOT\Directory\Background\shell\wt 然后把整个 wt 删除即可。

其他设置

其他有关windows terminal的自定义改造，比如更改字体、主题、透明度、光标等等样式之类的，可参考下面这些github上的官方文档：

Windows Terminal用户文档

使用JSON来进行用户自定义设置

Profiles.json配置文档

互操作性

文件访问

WSL 的一个优点是, 可以直接访问Windows文件系统中的文件。

WSL 将计算机的固定驱动器挂载到 Linux的 /mnt/<drive>文件夹下。比如，你的C:盘驱动器挂载在/mnt/c/下。

不要在Windows下直接访问WSL Linux文件系统中的文件，一个比较好的做法是：在Windows文件系统下单独创建一个文件夹，这个文件夹下存放着Windows和WSL都需要访问的文件，然后不管哪一方对文件做了变动，另一方都可以实时共享。

从Windows命令行运行Linux工具

使用wsl.exe <command>从 Windows 命令提示符 (CMD 或 PowerShell) 运行 Linux 二进制文件或命令。例如：

从WSL运行Windows工具

WSL 可以使用[binary name].exe从 WSL 命令行直接调用 Windows 二进制文件。 例如， notepad.exe 。 为了使 windows 可执行文件更易于运行, windows 路径包含在$PATH秋季创意者更新中。例如：

更换国内软件源

我的是Ubuntu 18.04系统的wsl，使用的是清华软件源，更换方法如下：

1. 复制以下内容：（如果你的wsl是其他系统，可前往清华大学开源镜像站选择相对应的源镜像地址）

   # 默认注释了源码镜像以提高 apt update 速度，如有需要可自行取消注释
   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
   

2. 在wsl中执行以下命令：

   sudo vim /etc/apt/sources.list
    ### 进入vim普通模式
   
   	输入 ggdG 清空文件内容
   	然后输入 i 进入编辑模式
   	直接点击 鼠标右键 将之前复制的内容粘贴进来
   	然后按 ESC 键退出编辑模式
   	输入 :wq 来退出vim
    ### 退出vim，回到shell
   
   sudo apt update && sudo apt upgrade
   

配置中文环境

设置系统语言-区域（locale）为中文-中国

执行locale -a命令查看已安装的locale，如图：

如果没有安装zh_CN的话，执行locale-gen zh_CN.utf8命令来安装。

安装完成后，执行update-locale LANG=zh_CN.UTF-8命令来将系统locale切换到中文-中国环境。

可以执行locale命令来查看当前系统的locale配置信息，如图：

确保切换成功后，重启wsl来使其生效。

安装中文字体

如果没有中文字体的话，后面在通过X-Window运行GUI程序时，中文会全部显示异常。可以直接将Windows下的所有字体拷贝到wsl中，命令如下：

# 将windows的字体放入wsl里，并更新缓存
sudo mkdir /usr/share/fonts/windows
sudo cp -r /mnt/c/Windows/Fonts/*.ttf /usr/share/fonts/windows/
fc-cache

为WSL安装SSH-Server

在Windows上安装了wsl子系统后，如果我们想要在另一台电脑上远程访问此wsl，则我们可以通过为wsl安装ssh server来实现。

还有一种情况是在Windows上通过ssh连接到本地的wsl，有人说这不是多此一举吗，既然是在本地那我直接运行wsl不就好了吗，干嘛绕这么一圈。。。事实上我安装wsl的目的就是为了学习Linux，以及在CLion上将wsl作为构建工具链，因为wsl是直接运行在Windows本地嘛，所以我本来以为CLion使用wsl作为构建工具链是采用了一种特殊的方式，结果到配置界面一看，和Remote Host形式的工具链是一样的，都是采用ssh连接，说白了就是把wsl当作远程主机来用。然后CLion的官方使用说明里还提供了一个wsl一键安装open-ssh server并开机自启动ssh服务的脚本，还是比较方便的。好吧，那既然这样的话，就用官方的脚本吧，命令如下：

wget https://raw.githubusercontent.com/JetBrains/clion-wsl/master/ubuntu_setup_env.sh && bash ubuntu_setup_env.sh

安装完成后，检查ssh服务是否已处于运行状态以及连接是否没问题：(脚本里设置的端口是2222，也可以自己改)

/etc/init.d/ssh status 
ssh username@localhost -p2222

使用X Window让WSL运行GUI图形程序

Linux的X Window图形系统是一个经典的Server/Client架构。在系统中如Firefox等需要显示GUI界面的应用程序，实际上是作为客户端即X Client，这些程序在编写的过程中自然需要调用与界面显示相关的API，但这些API实质上只是一层封装，它真正做的事情是发送大量绘图相关的底层指令。而真正在调用显卡等硬件资源进行窗口绘图等实际操作的，则是另外一个独立的X Server服务端，它可以看作是一个独立的服务器程序。这两者通过正常的网络协议进行通信，服务端接收到客户端的绘图指令之后，在屏幕上绘制图像。

通过上面的介绍，我们可以了解到：在之前的ssh连接中，wsl是作为server来被连接，而在X Windows中则恰恰相反，wsl是作为client来向X Server发送绘图请求。

下面是以本机Windows作为X Server，WSL作为X Client的配置方法。当然，X Server不一定非得是本机Windows，也可以是远程机器，配置方法是一样的，只需要改一些参数就可以了。

WSL配置X Client

在Linux系统中，环境变量DISPLAY用来指示这些绘图指令被发送到的地址和端口，它的值的格式如下：

hostname:D.S

• hostname：表示X Server所在主机的域名或者IP地址，比如说本机Windows，那它的值就是localhost或者127.0.0.1。如果省略，那就表示本机localhost。
• D：它可以理解为X Client的一个编号，因为对于每一个X连接，X Server端都会分配一个监听端口来对应着每一个X Client，映射关系是：listen port = 6000 + <D>。如果只有一个X Client，那就是0；如果有多个X Client连接到一个X Server，那么每个X Client的编号值就是依次递增。
• S：屏幕编号。一台机器可能连接了多个屏幕，每个屏幕从0开始编号加以区分，这个参数用来指示图形应该显示在X Server主机的哪个屏幕上，默认就是0。

可以将export $DISPLAY = value环境变量加入~/.bashrc里，避免每次打开wsl都要重新添加，以本机Windows作为X Server的示例配置如下：

sudo vim ~/.bashrc

### 进入VIM
### 在末尾加入
export DISPLAY=localhost:0.0
### 退出VIM

source ~/.bashrc

本机Windows配置X Server

Windows下X Server的实现软件有很多，这里选择了VcXsrv，原因是比较新，更新也比较频繁。安装配置方法如下：

1. 下载并安装VcXsrv。
2. 打开XLaunch进行配置，过程如下：

在我的电脑上，如果不关闭 [native opengl] 选项，在wsl中打开GUI软件时会报错。

3. 以后如果要运行X Server，直接在桌面打开config.xlaunch就可以了。X Server是在后台运行的，如果要关闭，在任务栏找到其小图标，右键关闭即可。

测试配置是否成功

随便在wsl中运行一个GUI图形程序即可，比如：

其他一些问题

如何终止正在运行的WSL

Windows开机后，当我们第一次打开wsl.exe、Windows Terminal或者是在cmd输入bash等等其他的方式，wsl子系统就会启动。但是，当我们将终端窗口关闭时，它只是将这个终端窗口程序以及bash shell关闭了而已，wsl还是在后台运行着，不信你可以用ssh连接试试看。而且你在wsl中输入shutdown -h now会提示System has not been booted with systemd as init system (PID 1). Can't operate.，因为wsl中不支持systemd，所以这个方法也行不通。

通过查询官方文档得知，关闭wsl还是得使用wsl.exe程序，在Windows的命令行中输入：

wsl --terminate <DistributionName>

即可终止指定的wsl系统。可以考虑写一个简单的powershell脚本，如果不想每次都打开命令行输入的话，如下：(本来想写复杂点的，但是脚本中获取命令结果总是乱码，加上powershell语法我感觉学起来很蛋疼，就随便写了个粗暴的)

$wsl_running = wsl --list --running
if($wsl_running.count -lt 5)
{
    Read-Host "没有正在运行的WSL，按任意键继续..."
}
else
{
    wsl --terminate ubuntu-wsl
    Read-Host "已成功终止ubuntu-wsl，按任意键继续..."
}

WSL中运行vim，光标切换相关的问题

这个问题可谓是头疼了我好久，因为我发现在wsl中运行vim，光标不会在不同的模式下切换，一直跟shell中保持一样的形状，不好区分。然后在.vimrc中将普通模式的光标改为方格形状后，退出vim回到shell模式光标又没有变回来，在google上搜了好久，折腾了好几天，最终总算解决了。下面给出配置方法：

1. 首先给出不同光标形状对应的数字编号：

   1	2	3	4	5	6
   闪烁块 █	块 █	闪烁下划线 ▁	下划线 ▁	闪烁竖线 ┃	竖线 ┃

2. 更改shell命令交互模式时的光标形状，这个应该是在每个终端的设置里面改的，不同的终端可能不一样，windows Terminal的更改光标形状可参考其他设置。

3. 确定你在不同模式下想要的光标形状，就拿我自己来说，我的习惯是：shell命令交互下光标形状是5，vim普通模式下是1，插入模式下是5，替换模式下是3。确定了需求之后，就可以进行配置了。

4. 打开~/.vimrc文件进行vim配置，参考如下：

   " 进入插入模式下的光标形状 let &t_SI.="\e[5 q" " 进入替换模式下的光标形状
   let &t_SR.="\e[3 q"
   
   " 从插入模式或替换模式下退出，进入普通模式后的光标形状 let &t_EI.="\e[1 q" " 进入vim时，设置普通模式下的光标形状
   autocmd VimEnter * silent !echo -ne "\e[1 q"
   
   " 离开vim后，恢复shell模式下的光标形状 autocmd VimLeave * silent !echo -ne "\e[5 q" 

5. 最后的效果：

   

Windows Terminal无法输入中文

这个终端目前还处于Preview状态，所以bug缺陷什么的还是有点多，最大的一个问题就是不管是在Windows Terminal上运行cmd、powershell还是wsl等其他shell，都无法切换为微软拼音来输入中文，这个bug在Windows Terminal的官方的github仓库上已经开了一个issue，感兴趣的可以去关注一下进展：CJK IME doesn’t work #2213

如果你实在是要在wsl中经常输入中文，可以换一个其他的终端，比如wsl-terminal，有官方中文教程，使用起来也还不错，链接：wsl-terminal安装方法。