WSL2:在Windows系統中開發Linux程序的又一神器


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操作系統、應用程序設計、物聯網、單片機和嵌入式開發等領域。 公眾號回復【書籍】,獲取 Linux、嵌入式領域經典書籍。

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作為一名嵌入式軟件開發工程師,在 Linux 系統下寫代碼、編譯、調試是避免不了的事情。

但是很少有同學會直接拿一台 Linux 真機來作為工作平台,除非是那種利用遠程服務器來編譯的場景。

更普遍的使用場景是:在一台 Windows/Mac 系統中,安裝虛擬機,然后在虛擬機中安裝 Linux 操作系統。

Windows 系統中常用的虛擬機有:VirtualboxVMWareMac 系統中一般都是用 Parallels Desktop,速度確實比較快!

在很久以前,我參與的項目主要是物聯網網關,只需要編譯 Linux 系統下的可執行程序,因此在日常工作中,都是直接在 Ubuntu 虛擬機中敲代碼(編輯器:VSCodeSubLime)、編譯、調試。

后來需要開發跨平台的應用,開發模式就變成了:

  1. 敲代碼:indows 系統中中的 Visual Studio;

  2. 編譯 Windows 應用程序: 直接用 Visual Studio 中的 VC 編譯器來編譯;

  3. 編譯 Linux 應用程序:通過遠程部署的方式,把代碼同步到 Ubuntu 虛擬機中,然后遠程編譯、調試;

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

編寫跨平台的代碼,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 來搭建跨平台的應用程序框架:C語言版本》

《使用 cmake 來搭建跨平台的應用程序框架:C++版本》

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,我就會直接復制一下,然后添加上演示代碼就可以了。

說了這么多,都是在描述跨平台開發的工作場景,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!

什么是 WSL?

這部分沒有什么好掰扯的,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運行 Linux 操作系統。

可以讓開發人員直接在 Windows 上按原樣運行 GNU/Linux 環境(包括大多數命令行工具、實用工具和應用程序),且不會產生傳統虛擬機或雙啟動設置開銷。

什么是 WSL2?

WSL2 是適用於 LinuxWindows 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 內核來實現其新功能,主要目標是提高文件系統性能和添加完全的系統調用兼容性。

個人理解

WSL並不是一個真正的 Linux 操作系統,僅僅是 Linux 應用程序與 Windows 操作系統之間的一個適配層。

在這個適配層之上,可以運行 Linux 應用程序,有點類似於以前的 cygwin 的方式。

WSL2:它就是一個虛擬機,類似於 Vitual Box,在這個虛擬機之上,運行一個完整的 Linux 操作系統。

相對於 Virtual BoxVMWare 來說,WSL2提供更全面的兼容性、與 Windows 系統的互操作性更好、運行速度更快、占用系統資源更少

激活 WSL 服務

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

或者直接在搜索窗口中輸入 Power, 然后選擇以管理員方式運行:

PowerShell 的窗口是:

可以把 PowerShell 理解成升級版的、功能更強勁的 cmd

PowerShell 窗口中,輸入如下指令來激活 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):

電腦重啟之后,按下 Win + R,調出命令輸入窗口。輸入指令 appwiz.cpl

點擊左側的 【啟動或關閉 Windows 功能】

彈出下面這個窗口:

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 操作系統。

安裝 Ubuntu-18.04 操作系統

啟動 【Windows Store】:

在右上角的搜索欄中,輸入: Ubuntu

我們這里就選擇 Ubuntu-18.04 吧,這也是我工作中使用的版本。

下載速度挺快的:

安裝完成之后,點擊【啟動】按鈕:

第一次打開速度稍微慢一些,大約 1 分鍾左右吧,提示設置用戶名、密碼,然后就進入我們熟悉的窗口了:

這樣,Ubuntu-18.04 系統就安裝好了!

我一般在系統安裝之后,會把 root 用戶的密碼也設置一下,以后總會需要使用 root 身份來登錄系統的。

$ sudo passwd

系統安裝之后,第一件事情一般都是更換軟件源

可以選擇阿里、清華或者中科大的源,這里就直接使用清華的軟件源:

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

把下面軟件源復制、粘貼進去:

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

保存之后,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 遠程登錄

如果您覺得這個黑乎乎的窗口有點丑,那么可以通過 Windows 系統中的 Xshell 工具來遠程登錄(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

安裝完畢之后,需要修改配置文件,以運行遠程登錄:

$ 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

修改之后,啟動 sshd 服務

$ sudo service ssh restart

此時,啟動 Windows 系統中的 Xshell 來遠程登錄一下,主機名只需要填寫:localhost 即可:

建立鏈接的時候,需要保存秘鑰:

然后輸入用戶名和密碼:

如果出現下面這個提示,先不用理會它,直接選擇【】,這是與 Linux 的圖形窗口相關的,后面會解釋。

此時,就可以在 Xshell 中愉快的操作 Ubuntu 的命令行窗口了。

是不是感覺少了點什么東西?那些 DesktopDocumentsPicture 等默認文件夾怎么都不見了?

這個問題,后面在演示 WSL2 的時候就見分曉了!

編譯 Hello,World!

最后,我們來編譯一個應用程序。首先安裝 gcc 編譯器:

$ sudo apt-get install gcc

再寫一個 hello.c 文件:

#include <stdio.h>

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

然后編譯、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 圖形窗口了,過程我已經驗證完畢,等整理好之后再分享給大家,謝謝!

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</stdio.h>


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