#WSL# WSL从入门到...(3) Dive into WSL 2

对 WSL 2 的一些实现细节进行补充说明，主要分为以下五个部分：

前情提要
背景
架构与答疑
总结
参考链接

目录 Table of Contents

前情提要

前面已经简要介绍了 WSL 1 和 WSL 2 的区别，本节将聚焦于 WSL 2的实现细节。点开官方博客开始收获惊(da)喜(~~keng~~)，才疏学浅写错也不要打我 (预先感谢各位勘误逃

【更多信息 👉 WSL从入门到…(1) WSL 1 vs WSL 2】

背景

功能

…… still provides the same user experience as in WSL 1 (the current widely available version).

性能

Its primary goals are to increase file system performance, as well as adding full system call compatibility.

兼容

Individual Linux distros can be run either as a WSL 1 distro, or as a WSL 2 distro, can be upgraded or downgraded at any time, and you can run WSL 1 and WSL 2 distros side by side.

架构

WSL 2 Architecture

工作流大概是：

启动 LXSS Manager Service 跟踪 Linux Distribution 的安装、运行和卸载。
启动 Host compute service 和 Host Network Service 创建和初始化 Lightweight utility VM 实例。
被封装好的（“shipping in box”）基于 Linux Kernel 的虚拟机运行。
LXSS Manager Service 映射、加载和管理 Linux Distribution 的文件系统。
以上准备工作完成后，wsl.exe 和 bash 之间将通过 socket 传递指令来完成作业。

PS: Lightweight utility VM 只会在需要时创建运行，如果 bash 或 wsl.exe 退出，一段时间后将会被回收。

访问 Windows 文件

Accessing Windows Files with WSL 2

Windows 主机启动一个文件服务器，此时 Linux 作为客户端发送请求，两者使用 9P 协议进行通信。
效果看起来像把 Windows 的 C 盘挂载到了 Linux 的 /mnt 目录下。访问 Linux 的 /mnt/c 就是在访问 Window 的 C:\ 。

PS: 特别地，如果在 bash 内启动 cmd.exe ，由于 Windows 和 Linux 的可执行文件格式不同（前者是 PE 或 PE32+ ，后者是 ELF32 或 ELF64），.exe 文件无法直接运行。WSL 2 的处理方法实际上是：Linux 下的 bash 向 wsl.exe 发送 Interop command，Windows 下的 wsl.exe 解析后启动 .exe 文件。

访问 Linux 文件

Accessing Linux Files with WSL 2

Linux 虚拟机启动一个文件服务器，此时 Windows 作为客户端发送请求，两者使用 9P 协议进行通信。
效果看起来像在 Windows 上开一般的虚拟机，对应的目录（在 Network 内）可以被文件资源管理器轻松地访问。

PS: 从上述中可见，WSL 2 访问文件的中心观点 —— “两个系统都做各自可以做 / 擅长做的事情，遇事不决就通过socket发指令吱一声，而不会选择简单粗暴地翻译。”

答疑

Q1: Microsoft 的 Linux Team 根据 WSL 2 针对 Linux Kernel 做了哪些调整？

A1: 首先，和 WSL 1 一样，WSL 2 本身并不提供 Linux 发行版本，用户需自行前往 Windows Store 下载或脚本安装自定义的发行版本；其次，WSL 2 的 Linux Kernel 基于稳定的 version 4.19，并在启动时间、内存占用和需支持设备数等方面都进行了相应的优化；最后， WSL 2 将通过 Windows 更新来推送新服务，并由 Microsoft 及其它专业的商业伙伴提供安全监控和保障。

Q2: 可以在虚拟机中使用 WSL 2 吗？

A2: 可以，但要确保开启 nested virtualization 选项（在 Windows PowerShell （以管理员身份运行）中输入 Set-VMProcessor -VMName <VMName> -ExposeVirtualizationExtensions $true 命令）。

Q3: WSL 1 中的配置文件 wsl.conf 在 WSL 2 中仍可以使用吗？

A3: 可以，比如自动挂载磁盘、开启或关闭 interop command和更改挂载目录等操作都将继续支持，更多 WSL 配置项可见 Distro Management 。

Q4: WSL 2 将支持 Docker 技术，WSL 2 的 Docker 会有什么特别的限制吗？

A4: 如果启动的是 Windows 的 Docker ，将按照 Window 的 Docker 工作；如果启动的是 Linux 的 Docker ，将按照 Linux 的 Docker 工作。尽管 Windows 的 Docker 和 Linux 的 Docker 实现方式有所出入（由于篇幅有限，将不展开说明），但原则上 WSL 2 不存在对 Docker 的特别限制。

Q5: 有没有针对 WSL 2 的硬件支持，比如访问并加速GPU并之类？

A5: 暂未完善，但持续开发中（但 WSL 1 支持串行端口和USB设备的访问，有需要可以先凑合用）。

Q6: 有没有统一 Windows 文件和 Linux 文件权限管理的解决方案？

A6: 在 WSL 1 中，因为是同一主机不存在系统边界（映射相对容易），权限管理是通过中间层的驱动器提供额外服务实现的；在 WSL 2 中，因为是不同主机而存在系统边界（映射相对困难），WSL 2 采取的策略是保持各自系统原有的访问权限，通过补充一些上层协议（比如 SSH）进行辅助管理，新的 Release 版本已经支持 “Sharing SSH keys between Windows and WSL 2“。

Q7: 有没有 WSL 2 对网络配置的支持？

A7: 在 WSL 1 中，因为是同一主机，网络出口的 IP 地址是相同的，相关操作也接近原生 ；在 WSL 2 中，因为是不同主机，网络出口的 IP 地址是不同的，WSL 2 计划实现的 Feature 包括：① 在提供不同的IP 地址情景下，加速网络访问；② 将客机映射到主机，共享同一 IP 地址；③ 尽快支持全部 Linux 下的网络应用。

总结

简单的理解：通过使用虚拟化技术，使得 Hypervisor 上同时运行 Windows 实例和 Linux 实例，Windows 实例占主导地位并且持续地运行，Linux 实例非常轻量级并且只有在用到时才会启动。采用原生的 Linux Kernel 保证了系统调用的完整性，9P 协议的注入又很好地解决了两个不同文件系统之间的交互问题。