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WSL是個非常棒的系統(tǒng)，可以在Windows內(nèi)核上直接運(yùn)行Linux鏡像，避免了通過虛擬機(jī)方式運(yùn)行Linux。從而高效搞交互解決windows下運(yùn)行Linux的問題。但是WSL圖形交互功能不是很好，這對Windows用戶來說這個顯得略顯生疏。為了解決這個問題，微軟今年開源了WSLG系統(tǒng) (Windows Subsystem for Linux GUI) 的，其目的是Windows上以完全集成的桌面體驗運(yùn)行Linux 桌面應(yīng)用程序。 本文請和蟲蟲一起來學(xué)習(xí)一下WSLG系統(tǒng)。

概述

WSLG支持在Windows環(huán)境下需要運(yùn)行在 Linux自己桌面工具或應(yīng)用程序的開發(fā)人員、科學(xué)家或愛好者提供友好的交互和高效體驗。

WSLG 致力于讓Linux GUI應(yīng)用程序在Windows上使用起來感覺原生和自然?？梢匀蝿?wù)欄中、剪切/粘貼，WSLG支持Windows和 Linux桌面應(yīng)用程序的無縫體驗的工作流程。

系統(tǒng)架構(gòu)

WSLG基于WSL虛擬機(jī)，Linux桌面?zhèn)€原生APP通過Xwayland，Pulse音頻服務(wù)器，繼承到Weston系統(tǒng)，再通過FreeRDP，WSLDVC Windows插件(mstsc.exe)和Windows交互，其架構(gòu)圖如下：

用戶發(fā)行版

用戶發(fā)行版都在同一個 WSL 虛擬機(jī)中針對Linux內(nèi)核的單個實例運(yùn)行。PC上的不同用戶擁有自己的VM和WSL實例。其Linux 環(huán)境是用戶級的是無法與其他 Windows用戶共享。

系統(tǒng)發(fā)行版

WSLG系統(tǒng)發(fā)行版整個架構(gòu)的核心和交互中心，其實質(zhì)是一個容器化的Linux環(huán)境，系統(tǒng)發(fā)行版基于 Microsoft CBL-Mariner Linux,一個最小的Linux環(huán)境，用于以運(yùn)行WSLG的各個部分。容器中運(yùn)行WSLG XServer、Wayland 服務(wù)器和Pulse音頻服務(wù)器。他們之間以及和用戶發(fā)行版通過Soket進(jìn)行通訊交互。用戶發(fā)行版中預(yù)設(shè)了環(huán)境變量 DISPLAY、WAYLAND_DISPLAY 和 PULSE_SERVER用于應(yīng)用這些組件服務(wù)，實現(xiàn)WSLG 開箱即用。

用戶可以通過在c:\users\MyUser\.wslconfig中添加以下方法來關(guān)閉系統(tǒng)發(fā)行版:

[wsl2] 
 
guiApplications=false 

每個WSL 2用戶發(fā)行版都與其系統(tǒng)發(fā)行版實例配對。系統(tǒng)發(fā)行版與其配對的用戶發(fā)行版部分隔離，在NS/PID/UTS命名空間中運(yùn)行，但共享其他命名空間，例如 IPC允許跨邊界共享內(nèi)存優(yōu)化。

系統(tǒng)發(fā)行版的每個實例都從其支持的VHD中以只讀方式加載。當(dāng)WSL重新啟動時，對系統(tǒng)發(fā)行版的內(nèi)存實例所做的任何修改(例如安裝新包或創(chuàng)建新文件)都會被丟棄。

WSLGd

WSLGd是在init之后啟動的第一個進(jìn)程。 WSLGd啟動Weston (使用 XWayland)、 PulseAudio 并通過mstsc.exe主機(jī)上以靜默模式建立RDP連接。 RDP連接將保持活動狀態(tài)并準(zhǔn)備好顯示正在啟動的新GUI應(yīng)用程序，沒有任何連接建立延遲。 WSLGd以守護(hù)進(jìn)程凡事監(jiān)聽這些進(jìn)程，避免他們由于錯誤退出。

Weston

Weston 是Wayland項目的參考合成器，WSL的核心。在WSLG中對其擴(kuò)展libweston 現(xiàn)有RDP后端，實現(xiàn)遠(yuǎn)程應(yīng)用程序。WSLG還在其新增加了多顯示器支持、剪切/粘貼、音頻輸入/輸出等功能。

應(yīng)用程序集成是通過名為RAIL(本地遠(yuǎn)程應(yīng)用程序集成)和VAIL(本地集成虛擬化應(yīng)用程序)的RDP技術(shù)實現(xiàn)的。RAIL和VAIL之間的主要區(qū)別在于像素如何從RDP服務(wù)器傳輸?shù)?RDP 客戶端。在RAIL中，假設(shè)服務(wù)器和客戶端運(yùn)行在通過網(wǎng)絡(luò)通信的不同物理系統(tǒng)上，因此需要通過 RDP 傳輸復(fù)制像素。在VAIL中，Server 和Client位于同一個物理系統(tǒng)上，可以跨 Guest/Host VM邊界共享內(nèi)存。

RAIL-Shell

WSLG中還引入了RAIL Shell用于幫助將單個窗口從Linux映射到 Windows，該 shell 非常簡單，不涉及任何實際的小部件或shell擁有的像素。

FreeRDP

Weston 利用FreeRDP來實現(xiàn)其后端RDP服務(wù)器。FreeRDP用于根據(jù)RDP協(xié)議規(guī)范直線RDP 服務(wù)器到RDP客戶端(Windows 上的 mstsc)的所有通信進(jìn)行編碼。 它還用于解碼從RDP客戶端到RDP服務(wù)器的所有流量。

Pulse音頻插件

對于音頻輸入(麥克風(fēng))和輸出(揚(yáng)聲器/耳機(jī))，WSLG 運(yùn)行 Pulse音頻服務(wù)器。WSLG 使用兩個RDP插件的用于接收音頻輸出和音頻輸入，插件有效地在 Pulse Server和Weston RDP服務(wù)器之間傳輸音頻樣本。音頻流由Weston RDP服務(wù)器合并到RDP傳輸上，從而有效地在所有場景(桌面/RAIL/VAIL 風(fēng)格遠(yuǎn)程處理)中啟用Weston RDP后端中的音頻輸入/輸出。

WSLDVCPlugin

WSLG在Weston RDP 服務(wù)器和Windows主機(jī)上運(yùn)行的mstsc RDP客戶端之間使用自定義虛擬通道。Weston 使用該通道枚舉所有Linux GUI應(yīng)用程序(即具有Gui 類型的桌面文件條目的應(yīng)用程序)及其啟動命令行和圖標(biāo)。 WSLDVCPlugin 處理通過此通道發(fā)送的Linux GUI應(yīng)用程序列表，并在Windows開始菜單中為其創(chuàng)建鏈接。

安裝

先決條件

Windows 10 Insider Preview內(nèi)部版本 21362+

WSLG 將與即將發(fā)布的Windows一起普遍可用。要訪問 WSLG 的預(yù)覽版，需要加入預(yù)覽體驗并從測試版或開發(fā)頻道運(yùn)行Windows 10預(yù)覽版本。

建議在為WSL啟用虛擬 GPU (vGPU) 的系統(tǒng)上運(yùn)行 WSLG，以便可以從硬件加速OpenGL渲染。可以在下面找到合作伙伴提供的支持 WSL的預(yù)覽驅(qū)動程序。

從具有管理員權(quán)限的命令提示符運(yùn)行命令

wsl --install -d Ubuntu 

然后在出現(xiàn)提示時重新啟動。

已有WSL安裝

對于已經(jīng)安了WSL的用戶，并且想要更新到包含WSLG的最新版本的WSL，可以運(yùn)行命令

wsl –update 

注意，WSLG僅與WSL 2兼容，并且不適用WSL 1模式下的發(fā)行版?？梢詮耐ㄟ^命令提示符查詢當(dāng)前使用發(fā)行版和WSL版本。

wsl --list -v 

如果為WSL 1模式，需要切換到WSL 2：

wsl --set-version _distro_name_ 2 

通過管理員模式命令提示符運(yùn)行此命令來重新啟動WSL，確保首先保存所有掛起的工作：

wsl -shutdown 

更新WSL + WSLG

要更新到為預(yù)覽發(fā)布的最新版本的WSL和WSLG，只需從管理員模式命令提示符或powershell運(yùn)行

wsl --update 

需要重新啟 WSL才能使更改生效，需要重啟WSL

wsl -shutdown 

運(yùn)行桌面應(yīng)用

如果已經(jīng)安裝了Ubuntu按照這些說明進(jìn)行 Linux 發(fā)行版，會找到一個Ubuntu開始菜單中的圖標(biāo)，啟動它。這將啟動WSL 2 VM在該VM中啟動 Ubuntu WSL發(fā)行版，并為提供一個與之交互的終端。

對于 Linux 發(fā)行版，可以使用 wsl --list --online命令從提升的命令提示符選擇的可用的發(fā)行版。

安裝和運(yùn)行 GUI 應(yīng)用程序

可以通過Linux終端運(yùn)行以下命令來下載和安裝一些流行的應(yīng)用程序(Ubuntu為例)。

更新可用包列表

## Update list of available packages 
sudo apt update 
## Gedit 
sudo apt install gedit -y 
## GIMP 
sudo apt install gimp -y 
## Nautilus 
sudo apt install nautilus -y 
## VLC 
sudo apt install vlc -y 
## X11 apps 
sudo apt install x11-apps -y 
## Google Chrome 
cd /tmp 
sudo wget google/linux/direct/google-chrome-stable_current_amd64.deb 
sudo dpkg -i google-chrome-stable_current_amd64.deb 
sudo apt install --fix-broken -y 
sudo dpkg -i google-chrome-stable_current_amd64.deb 
## Microsoft Teams 
cd /tmp 
sudo curl -L -o "./teams.deb" " teams.microsoft.com/downloads/desktopurl?env=production&plat=linux&arch=x64&download=true&linuxArchiveType=deb" 
sudo apt install ./teams.deb -y 
## Microsoft Edge Browser 
sudo curl packages.microsoft.com/repos/edge/pool/main/m/microsoft-edge-dev/microsoft-edge-dev_93.0.946.1-1_amd64.deb -o /tmp/edge.deb 
sudo apt install /tmp/edge.deb –y 

安裝這些應(yīng)用程序后，就可以在開始菜單中的發(fā)行版名稱下找到它們。例如 Ubuntu -> Microsoft Edge。

終端中啟動

也可以使用命令從終端窗口啟動這些：

xcalc, xclock, xeyes 
gimp 
gedit ~/.bashrc 
nautilus 
vlc 
google-chrome 
teams 
microsoft-edge 

總結(jié)

WSLG作為對微軟子系統(tǒng)的圖形增強(qiáng)工具，可以實現(xiàn)高效搞交互的Linux桌面應(yīng)用使用，對不熟悉Linux Shell用戶提供友好的橄欖枝，讓其可以以更加熟悉的方式進(jìn)行Linux使用和學(xué)習(xí)。該項目開源不到半年，其Github倉庫(github/microsoft/wslg)就已經(jīng)收獲5.8k的星星，其受歡迎程度可見一斑，希望大家嘗試，也可以對其提交PR參與貢獻(xiàn)。