[Windows/虚拟化/OS] WSL(Windows Subsystem for Linux)技术

概述：WSL

什么是WSL?

• WSL代表“Windows Subsystem for Linux”，是一种由Microsoft开发的技术，允许在Windows操作系统上运行Linux发行版（如Ubuntu、Debian、Fedora等）。

• WSL的目标是在Windows环境中提供原生的Linux兼容性，让开发者能够在Windows系统上进行Linux开发，无需创建虚拟机或者双重引导系统。

简单理解：在windows上运行linux，又不需要用到虚拟机。

WSL的细分版本及区别

• WSL提供了两个主要版本：WSL 1和WSL 2。

WSL1 vs. WSL2 (官网的对比)

1. WSL 1：这是WSL的初始版本，它使用轻量级的虚拟机技术，通过模拟Linux系统调用来实现Linux应用程序在Windows上的运行。尽管它提供了一定的兼容性，但由于一些性能和功能限制，如文件系统性能不佳和不能运行Docker等问题，Microsoft在后来推出了WSL 2。

2. WSL 2：这是WSL的升级版本，采用了更先进的虚拟化技术，包括Hyper-V虚拟机。WSL 2在Windows主机系统和Linux发行版之间提供了更好的性能和兼容性，特别是在文件系统性能、网络性能和Docker支持**方面表现出色。

它使得在Windows上运行Linux应用程序更加无缝和高效。

WSL2对系统有相关要求:

• 若要更新到 WSL 2，需要运行 Windows 10。
• 对于 x64 系统：版本 1903 或更高版本，内部版本为 18362.1049 或更高版本。
• 对于 ARM64 系统：版本 2004 或更高版本，内部版本为 19041 或更高版本。
• 如果运行的是 Windows 10 版本1903 或 1909，请在 Windows 菜单中打开“设置”，导航到“更新和安全性”，然后选择“检查更新”。 内部版本号必须是 18362.1049+ 或 18363.1049+，次要内部版本号需要高于 .1049

若要检查Windows版本及内部版本号，选择Windows徽标键+R，然后键入“winver”，按下Enter键即可 。

为什么使用WSL？

• 通过WSL，开发者可以在Windows环境中使用Linux的开发工具、命令行界面和应用程序，从而能够轻松地在一个系统中同时享受Windows和Linux的优势。

这对于开发人员、系统管理员和其他需要在不同操作系统之间工作的用户来说，都是一个强大的工具。

• "开发者可以直接在 Windows 上按原样运行 GNU/Linux 环境（包括大多数命令行工具、实用工具和应用程序），且不会产生传统虚拟机或双启动设置开销。" ---- 官网 Slogan

注：在windows中的Linux不能使用桌面GUI,但能跑大部分的GUI程序。

基于WSL技术的应用

• Docker Desktop

• 实际使用中我们可以下载多个Linux系统的发行版，比如Ubuntu，Debian等，可以安装的发行版:

Windows的WSL技术与Hyper-V的区别

WSL

• WSL（Windows Subsystem for Linux）和 Hyper-V 都是 Windows 操作系统中用于支持虚拟化和运行不同操作系统的技术，但它们有着不同的作用和用途。

• WSL 作用：
  1）WSL 允许在 Windows 系统上运行 Linux 发行版，如 Ubuntu、Fedora 等，提供了对 Linux 命令行工具和应用程序的支持。
  2）用户可以通过 WSL 在 Windows 上访问 Linux 的文件系统、运行命令行工具，并且在 Windows 上开发和运行基于 Linux 的应用程序。

• WSL 特点：
  1）WSL 提供了与 Windows 操作系统集成良好的体验，允许在 Windows 上直接访问 Linux 的功能，如文件系统、网络等。
  2）WSL 1 是一个将 Linux 系统调用翻译为 Windows 系统调用的子系统。
  3）WSL 2 使用了虚拟化技术，具有更高的性能和更好的兼容性，实际运行了一个轻量级的 Linux 内核。

Hyper-V

• Hyper-V 作用
  1）Hyper-V 是 Windows 上的一种虚拟化平台，允许用户在 Windows 操作系统上创建和管理虚拟机（VM），并在这些虚拟机中运行其他操作系统，如 Windows、Linux 等。
  2）它提供了对虚拟机的管理、资源分配和网络配置等功能，可以满足企业级和个人用户的虚拟化需求。

控制面板-程序-程序和功能-启用或关闭 Windows 功能 - Hyper-V

Hyper-V 管理器

• Hyper-V特点：
  1）Hyper-V 是一种完整的虚拟化解决方案，提供了与 Windows 操作系统集成的管理工具和功能。
  2）它支持硬件辅助虚拟化技术，可以提供更高的性能和更好的隔离。

区别

• WSL 主要用于在 Windows 上运行 Linux 应用程序和命令行工具，提供了一种更直接的方式访问 Linux 功能。

• Hyper-V 则是一个完整的虚拟化平台，允许用户创建和管理多个虚拟机，并在其中运行各种操作系统，提供了更广泛的虚拟化功能和管理。

• 总体而言，WSL 主要用于在 Windows 上与 Linux 进行交互，而 Hyper-V 则是一个更为通用的虚拟化平台，用于在 Windows 上运行各种操作系统的虚拟机。

• 典型应用：Docker Desktop (WSL + Hyper-V，两种技术均有结合使用)

WSL 使用指南

即：怎么使用WSL？

• WSL官方文档：适用于 Linux 的 Windows 子系统文档，包括概述、安装、教程、概念、操作说明、常见问题解答、疑难解答和发行说明。

基本上所有问题都可以在左边的红色方框中搜索到。

• Microsoft WSL

• https://github.com/microsoft/WSL
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/

安装 WSL

Step0 准备工作

• Step0.1 启用虚拟机平台功能

方式1: 以管理员权限打开PowerShell，执行：

dism.exe /online /enable-feature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestar

或 执行: Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName VirtualMachinePlatform

若完成后问你是否要重新启动：则必须重启才能生效

方式2: 界面操作:控制面板-程序-启用或关闭Windows功能-[√]虚拟机平台

• Step0.1 启用适用于 Linux 的 Windows 子系统功能

方式1: 以管理员权限打开PowerShell，执行：

dism.exe /online /enable-feature /featurename:Microsoft-Windows-Subsystem-Linux /all /norestart

或 执行: Enable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Windows-Subsystem-Linux

若完成后问你是否要重新启动：则必须重启才能生效

方式2: 界面操作:控制面板-程序-启用或关闭Windows功能-[√]虚拟机平台

Step1 下载 Linux 内核更新包

• Linux 内核更新包会安装最新版本的 WSL 2 Linux 内核，以便在 Windows 操作系统映像中运行 WSL。
  （若要运行 Microsoft Store 中的 WSL 并更频繁地推送更新，请使用 wsl.exe --install 或 wsl.exe --update。）

• 在使用WSL2之前，得下载Linux内核更新包，下载完成后打开运行即可

等效于执行：wsl --update

https://wslstorestorage.blob.core.windows.net/wslblob/wsl_update_x64.msi

Step2 将 WSL 2 设置为默认版本

• 默认启用WSL2版本，而不是WSL1，需要在powershell里输入命令：

PS C:\Windows\system32> wsl --set-default-version 2
有关与 WSL 2 的主要区别的信息，请访问 https://aka.ms/wsl2
操作成功完成。

如果您的系统中没有安装 WSL 2 内核，则会自动下载并安装（win10同样）

• 更新WSL / 如果 WSL 2 内核更新失败，您可以尝试手动更新

wsl --update

Step3 安装所选的 Linux 发行版

• 方式1：打开 Microsoft Store，并选择你偏好的 Linux 发行版，并下载

单击以下链接会打开每个分发版的 Microsoft Store 页面：

各发行版的链接，参见： https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/install-manual

• Ubuntu 18.04 LTS
• Ubuntu 20.04 LTS
• Ubuntu 22.04 LTS
• openSUSE Leap 15.1
• SUSE Linux Enterprise Server 12 SP5
• SUSE Linux Enterprise Server 15 SP1
• Kali Linux
• Debian GNU/Linux
• Fedora Remix for WSL
• Pengwin
• Pengwin Enterprise
• Alpine WSL
• Raft（免费试用版）
• Alma Linux

在分发版的页面中，选择“获取”

首次启动新安装的 Linux 分发版时，将打开一个控制台窗口，系统会要求你等待一分钟或两分钟，以便文件解压缩并存储到电脑上。 未来的所有启动时间应不到一秒。

然后，需要为新的 Linux 分发版创建用户帐户和密码。

祝贺你！ 现已成功安装并设置了与 Windows 操作系统完全集成的 Linux 分发！

• 方式2：命令行下载。下载所需要的Linux发行版，使用命令 wsl -l -o 或 wsl --list --online ，查看我们可以安装的发行版

PS C:\Windows\system32> wsl --list --online
以下是可安装的有效分发的列表。
请使用“wsl --install -d <分发>”安装。

NAME                            FRIENDLY NAME
Ubuntu                          Ubuntu
Debian                          Debian GNU/Linux
kali-linux                      Kali Linux Rolling
Ubuntu-18.04                    Ubuntu 18.04 LTS
Ubuntu-20.04                    Ubuntu 20.04 LTS
Ubuntu-22.04                    Ubuntu 22.04 LTS
Ubuntu-24.04                    Ubuntu 24.04 LTS
OracleLinux_7_9                 Oracle Linux 7.9
OracleLinux_8_7                 Oracle Linux 8.7
OracleLinux_9_1                 Oracle Linux 9.1
openSUSE-Leap-15.6              openSUSE Leap 15.6
SUSE-Linux-Enterprise-15-SP5    SUSE Linux Enterprise 15 SP5
SUSE-Linux-Enterprise-15-SP6    SUSE Linux Enterprise 15 SP6
openSUSE-Tumbleweed             openSUSE Tumbleweed
PS C:\Windows\system32>

在想好我们需要的发行版后，即可在powershell中运行命令(比如博主下载Kali-Linux的命令为（注意大小写）：

//wsl --install -d Ubuntu-24.04
wsl --install -d Kali-Linux

格式: wsl --install -d <发行版>

Step2 配置Linux发行版

下载完成后会出现如下设置用户信息的画面：

设置过程中会让我们填写密码（在输入过程中是不可见的），填写完成后如下：

接下来就可以畅快的耍Linux啦

WSL 帮助手册(--help)

PS C:\Windows\system32> wsl --help
版权所有(c) Microsoft Corporation。保留所有权利。

用法: wsl.exe [Argument] [Options...] [CommandLine]

运行 Linux 二进制文件的参数:

    如果未提供命令行，wsl.exe 将启动默认 shell。

    --exec, -e <CommandLine>
        在不使用默认 Linux Shell 的情况下执行指定的命令。

    --
        按原样传递其余命令行。

选项:
    --cd <Directory>
        将指定目录设置为当前工作目录。
        如果使用了 ~，则将使用 Linux 用户的主页路径。如果路径
        以 / 字符开头，将被解释为绝对 Linux 路径。
        否则，该值一定是绝对 Windows 路径。

    --distribution, -d <Distro>
        运行指定分发。

    --user, -u <UserName>
        以指定用户身份运行。

管理适用于 Linux 的 Windows 子系统的参数:

    --help
        显示用法信息。

    --install [选项]
        安装额外的适用于 Linux 的 Windows 子系统分发。
         要获得有效分发列表，请使用“wsl --list --online”。

        选项:
            --distribution, -d [参数]
                按名称下载并安装分发。

                参数:
                    有效分发名称(不区分大小写)。

                示例:
                    wsl --install -d Ubuntu
                    wsl --install --distribution Debian

    --set-default-version <Version>
        更改新分发的默认安装版本。

    --shutdown
         立即终止所有运行的分发及 WSL 2
        轻型实用工具虚拟机。

    --status
        显示适用于 Linux 的 Windows 子系统的状态。

    --update [Options]
        如果未指定任何选项，则将 WSL 2 内核更新
        为最新版本。

        选项:
            --rollback
                恢复为 WSL 2 内核的先前版本。

            --inbox
                仅更新收件箱 WSL 2 内核。不要从 Microsoft Store 下载 WSL。

            --web-download
                从 Internet 而不是 Microsoft Store 下载最新版本的 WSL。

用于管理适用于 Linux 的 Windows 子系统中的分发的参数:

    --export <Distro> <FileName>
        将分发导出到 tar 文件。
        对于标准输出，文件名可以是 -。

    --import <Distro> <InstallLocation> <FileName> [Options]
        将指定的 tar 文件作为新分发导入。
        对于标准输入，文件名可以是 -。

        选项:
            --version <Version>
                指定要用于新分发的版本。

    --list, -l [Options]
        列出分发。

        选项:
            --all
                列出所有分发，包括
                当前正在安装或卸载的分发。

            --running
                仅列出当前正在运行的分发。

            --quiet, -q
                仅显示分发名称。

            --verbose, -v
                显示所有分发的详细信息。

            --online, -o
                显示使用“wsl --install”进行安装的可用分发列表。

    --set-default, -s <分发>
        将分发设置为默认值。

    --set-version <分发> <版本>
        更改指定分发的版本。

    --terminate, -t <分发>
        终止指定的分发。

    --unregister <分发>
        注销分发并删除根文件系统。
PS C:\Windows\system32>

WSL 常用命令

• 检查 WSL 状态

wsl --status

eg:

PS C:\Windows\system32> wsl --status
默认版本：2

适用于 Linux 的 Windows 子系统最后更新于 2025/1/1
适用于 Linux 的 Windows 子系统内核可以使用“wsl --update”手动更新，但由于你的系统设置，无法进行自动更新。
 若要接收自动内核更新，请启用 Windows 更新设置:“在更新 Windows 时接收其他 Microsoft 产品的更新”。
 有关详细信息，请访问https://aka.ms/wsl2kernel。

内核版本： 5.10.16
PS C:\Windows\system32>

• 进入默认的发行版本，退出执行 exit

wsl

eg:

PS C:\Windows\system32> wsl
适用于 Linux 的 Windows 子系统没有已安装的分发版。
可以通过访问 Microsoft Store 来安装分发版:
https://aka.ms/wslstore

• 列出可用 Linux 发行版

wsl -l -o
wsl --list --online

• 列出已安装的 Linux 发行版

wsl -l -v
wsl --list --verbose

eg:

PS C:\Windows\system32> wsl --list -v
适用于 Linux 的 Windows 子系统没有已安装的分发版。
可以通过访问 Microsoft Store 来安装分发版:
https://aka.ms/wslstore

• 终止指定的发行版或阻止其运行

wsl --terminate {Linux发行版}

例：wsl --terminate Ubuntu-18.04

• 关闭 WSL 服务 / 关闭所有WSL实例

wsl --shutdown

• 启动WSL服务

net start LxssManager # 启动WSL服务（在旧版Windows上可能需要）  
# 或在较新的Windows版本上，直接重新启动计算机

• 设置默认 Linux 发行版

wsl --set-default <Distribution Name>

• 将 Linux 发行版 WSL 内核设置为 1 或 2

wsl --set-version <distribution name> <versionNumber>

• 将WSL版本设置为1或2

wsl --set-version <Distribution Name>
wsl --set-version <Distribution Name>

• 安装特定的Linux发行版

wsl --install --distribution <Distribution Name>

• 运行特定的Linux发行版

wsl --distribution <Distribution Name> --user <User Name>

• 将发行版导出到 Tar 包

wsl --export <Distribution Name> <FileName>

• 导入新发行版

wsl --import <Distribution Name> <InstallLocation> <FileName>

• 注销并卸载 Linux 发行版

wsl --unregister <DistributionName>

• 修改发行版默认用户

//方式1 未亲测
<DistributionName> config --default-user <Username>

//方式2 未亲测
wsl config --default-user //更改发行版的默认用户

卸载WSL

• 通过 Windows 功能卸载 WSL：

• 打开“控制面板” > “程序” > “启用或关闭 Windows 功能”。
• 取消勾选“适用于 Linux 的 Windows 子系统”。
• 点击“确定”并重启计算机。

这将卸载 WSL 及其所有已安装的 Linux 发行版。
但是，请注意，这不会删除 Linux 发行版的根文件系统文件（这些文件通常位于 %LOCALAPPDATA%\Packages\ 下的相应目录中），你可能需要手动删除它们。

• 手动删除 Linux 发行版：

• 如果你只想删除特定的 Linux 发行版而不是整个 WSL，你可以使用 wsl --unregister <distribution_name> 命令。
• 然后，你可以手动删除位于 %LOCALAPPDATA%\Packages\ 下的相应 Linux 发行版的文件夹，通常文件夹名包含linux。

• 重置 WSL：

如果你只是想重置 WSL 而不是完全卸载它，你可以尝试使用 wsl --set-default-version 2（或 1，取决于你的需求）来更改默认版本，然后重新启动计算机。
但是，请注意，这不会删除任何 Linux 发行版或数据。

FAQ for WSL

Q: 参考的对象类型不支持尝试的操作

• 问题描述
  

• 原因分析：

• 如果Winsock LSP DLL被加载到其进程中，则wsl.exe将显示此错误。

• 解决方法1

最简单的解决方案:对wsl.exe使用WSCSetApplicationCategory WinAPI调用来防止这种情况。在后台，该调用在HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\WinSock2\Parameters\AppId_Catalog中为wsl.exe创建一个条目。
这将告诉Windows不要将LSP DLL加载到wsl.exe进程中

• 解决方法2：重置网络

• 执行命令： net winsock reset
• 重启电脑

• 参考文献

• Windows下打开Ubuntu子系统报错 “参考的对象类型不支持尝试的操作“ - aruoxi.com
• win10启动ubuntu报错 参考的对象类型不支持尝试的操作 - CSDN 【推荐】

Q:执行命令wsl，提示"系统找不到指定的路径。"

• 原因分析
  如果出现“系统找不到指定的文件”的提示，是因为之前安装的没有卸载的原因。

• 解决方法1：使用命令卸载和安装指定发现版本

• 命令：wsl -l -v 查看已安装的发行版本和默认版本信息
• 命令：wsl --unregister Ubuntu-18.04 卸载名为“Ubuntu-18.04”的发行版本
• 使用powerShell执行安装命令：

Add-AppxPackage C:\wslApps\Ubuntu_1804.2019.522.0_x64.appx
Add-AppxPackage C:\wslApps\Ubuntu_2204.1.7.0_x64.appx

注：如果安装完后执行 wsl -l -v 提示“没有可用发行版本”，可用方法二安装

• 解决方法2：解压 *.appx 文件安装

• 将文件Ubuntu_1804.2019.522.0_x64.appx后缀改为.zip
• 解压Ubuntu_1804.2019.522.0_x64.zip文件
• 直接双击运行.\Ubuntu_1804.2019.522.0_x64\ubuntu1804.exe文件
• 首次运行需要创建用户名、密码（都填test)
• 再次执行wsl，可以顺利进入ubuntu系统
• 执行exist可退出子系统

Y 推荐文献

• Microsoft WSL

• https://github.com/microsoft/WSL
• https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/wsl/
• 如何使用 WSL 在 Windows 上安装 Linux - Microsoft 【推荐】
• 旧版 WSL 的手动安装步骤 - Microsoft 【推荐】

• docker Desktop安装WSL --update报错问题 - CSDN

X 参考文献

• 什么是WSL？ - Zhihu
• wsl和hyper-v - CSDN
• 双系统系列：WSL2-适用于 Linux 的 Windows 子系统（安装） - 腾讯云
• WSL 常用命令（已取代旧的 wslconfig 命令） - Zhihu
• windows子系统-wsl命令基础用法和无响应问题排查及解决方法 - CSDN 【推荐】