上野家のホームページ - 資料室バックアップ : PC/Windows/Windows Subsystem for Linux/Windows10でWSL2を使ってみるのソース

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PC/Windows/Windows Subsystem for Linux/Windows10でWSL2を使ってみるへ行く。
* Windows10でWSL2を使ってみる [#u6542d96]
WSL（WSL1）では全てのLinux上のソフトウェアを動かせるわけではなかった。~

WSL（WSL1）ではLinux Kernelへのファンクションコールを''lxcore.sys''と''lxss.sys''いうカーネルドライバーでLinux Kernelをエミュレーションしていて，Windowsカーネルのファンクションコールに変換して動作させている。このカーネルドライバーでの変換（エミュレーション）が限定的なサポートであるので動かないソフトウェアがあった。~

WSL2はHyper-Vのコア機能であるHyper-Vアーキテクチャーとそれを利用したHyper-Vコンテナの上でMicrosoftが開発したWSL2専用のLinux Kernelを動作させるので，Kernelエミュレーションでの制約がほとんどなくなり多くのLinuxプログラムが動作すると思われる。~

WSL2はWindows10 2004(20H1)で正式にリリースされる予定のようだ。~
現状ではWindows Insider Program((将来リリースされる予定の現在開発中の機能を，いち早く入手して使用することが出来るプログラム。開発中の機能ということで，不具合や安定性が損なわれているOSを使用することになるためリスクがある。)) を使用している場合に，WSL2を有効化して使用する事ができる。~

Windows Insider Programに参加するには，設定>更新とセキュリティ>Windows Insider Programをクリックして，指示に従いPreviewプログラムを受け取れるようにして，PCを再起動する。~

現在のWindows10のビルド番号を確認するには，以下のようにする。（Windows Insider Programに参加していないWindows10 1909）~
 D:\home\ueno>ver
 
 Microsoft Windows [Version 10.0.18363.476]

Windows Insider Programに参加すると，Windows10のビルド番号は18917以降になる。~

** WSL2の特徴 [#i48d8159]
WSL2の特徴は以下のようなものがある。~
- WSL2専用のLinux KernelをWindowsハイパーバイザー（Hyper-V）を使用して動作させている~
完全な仮想化ではなく，Light-weight VM（LinuxはHyper-Vコンテナ上で動作するようだ。）だとか言っている。~
- ネットワークコンポーネントは仮想化されている~
ネットワークコンポーネントもWindowsハイパーバイザー（Hyper-V）上で仮想化されている。~
- ファイルシステムは仮想ディスクを使用している~
Windowsハイパーバイザー（Hyper-V）のストレージの仮想ハードディスクを使用している。~
- Windowsハイパーバイザー（仮想化環境）を利用して動作するが高速である~
WSL(WSL1)に比べても動作速度は意外と高速である。~
- WSL(WSL1)で使えなかったnmapやtcpdumpが動く~
- WSL(WSL1)とWSL2は併用できる~
- WSL(WSL1)で使っていたLinuxをWSL2用に変換することが出来る~
- 他の仮想化環境が動作しなくなる~
古いバージョンの''VMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxは動作しなくなる。''~
VMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxのバージョンを新しいものに更新すると，WSL2と共存して動作するようになるようだ。~

** WSL2を利用する準備 [#hadfc99d]
WSL2を利用するには，
- コントロールパネルの''プログラムと機能''を開く~
- ''Windowsの機能の有効化または無効化''をクリックする~
- ''Windows Subsystem for Linux''をマークを入れて有効にする~
これはWSL(WSL1)を使えるようにする。~
既にWSLを使っている場合はマークされていて，このコンポーネントはインストールされている。~
どのバージョンからかは不明だが，''Linux用 Windows サブシステム''に名前が変わっている。~
- ''Hyper-V''もしくは''仮想マシンプラットフォーム''にマークを付けてOKを押す~
Windows 10 2004やそれ以前のWindows 10の場合は，''Hyper-V''にマークをする。~
それ以後のWindows 10の場合は，''仮想マシンプラットフォーム''にマークする。~
これにより，Hyper-Vのコア機能であるHyper-Vアーキテクチャーとそれを利用したHyper-Vコンテナーを動作させるためのコンポーネントが使用できるようになる。~
''仮想マシンプラットフォーム''をマークした場合，バージョン更新したVMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxが動作する。~
また''Windowsサンドボックス''もこのコンポーネント機能を使用している。~
- OKを押す~

のように，WSLと仮想マシンプラットフォームを利用する設定が必要。設定後，PCを再起動する。~

また，BIOSまたはUEFIの設定で''仮想化機能が有効''にすることも必要。~

** WSL1と同様にLnuxをMicrosoftストアからインストールする [#b9f39f1e]
WSL1と同様にしてLinuxをMicrosoftストアからインストールする。インストールしたLinuxは，この状態ではWSL1で動作する。~
いくつかのLinuxディストリビューションが選択できる。~
またコマンドプロンプトでも確認できる。~
 > wsl --list --online
 インストールできる有効なディストリビューションの一覧を次に示します。
 'wsl.exe --install <Distro>' を使用してインストールします。
 
 NAME                            FRIENDLY NAME
 Ubuntu                          Ubuntu
 Ubuntu-18.04                    Ubuntu 18.04 LTS
 Ubuntu-20.04                    Ubuntu 20.04 LTS
 Ubuntu-22.04                    Ubuntu 22.04 LTS
  :
  :

既にWSL1を使用してLinuxをインストールしている場合は，そのまま使用できるので新たにLinuxをインストールする必要はない。~

インストールしたLinux（例：Ubuntu 18.04 LTS）もしくは現在使用中のLinuxを，WSL2用に変換する。~

まず，Powershellかコマンドプロンプトを起動して，インストールしたLinuxを確認する。
 PS C:\Users\yueno> wsl -l
 Windows Subsystem for Linux ディストリビューション:
 Ubuntu-18.04 (既定)

以下のようにして，Powershellかコマンドプロンプトを使用して，WSL2用に変換する。
 PS C:\Users\yueno> wsl --set-version Ubuntu-18.04 2

変換されたか確認してみる。
 PS C:\Users\yueno> wsl -l -v
   NAME            STATE           VERSION
 * Ubuntu-18.04    Running         2
VERSIONが2になっていればWSL2用になっている。~

* 他の仮想化環境との共存 [#xe0d22a8]
WSL2を利用できるようにすると（WSL2だけでなくWindows サンドボックス等でも），古いバージョンのVMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxなどの他のゲストOS型仮想化環境が動作しなくなってしまう。~

この場合はWSL2の利用を諦めて，Hyper-V関連機能を削除する。~
または，VMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxなどのゲストOS型仮想化環境をバージョンアップして，Hyper-V環境と他の仮想化環境を共存できるようにする。~
- VMware Workstation Pro/Player~
Ver.15.5以降でWSL2と共存できる。（Windows 10 2004以降）~
- Oracle VirtualBox~
Ver.4.0以降でWSL2と共存できる。（Windows 10 1803以降）~

** 他の仮想化環境をバージョンアップして共存 [#o072e090]
新しいバージョンのVMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxでは，Hyper-V関連機能と共存できるようになった。~

しかしこの場合は，''コントロールパネル>プログラムと機能>Windowsの機能の有効化または無効化''で，以下の機能を有効にする。~
- ''仮想マシンプラットフォーム''にマークする。~
- ''Windows ハイパーバイザー プラットフォーム''にマークする。~

** Hyper-V関連機能の削除 [#b4e51b5e]
''古いバージョンのVMware Workstation PlayerやOracle VirtualBoxを再度使用できるようにするためにWSL2の使用を諦める場合は，Hyper-V関連機能を削除する必要がある。''~

Hyper-V関連機能を削除するには，''コントロールパネル>プログラムと機能>Windowsの機能の有効化または無効化''を開いて，
- Hyper-V~
- Windows Subsystem for Linux（WSL2）~
- Windows サンドボックス~
- Windows ハイパーバイザー プラットフォーム~
- 仮想マシンプラットフォーム
- インターネットインフォメーションサービスのホスト可能なWebコア~

などのマークが入っているもののマークを外す。~
PCの再起動が必要。

または，管理者権限でPowerShellを起動し，
 > Disable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName Microsoft-Hyper-V-All
を実行すること，Hyper-V関連サービスを全て削除できる。

* WSL2の感想 [#i42cce34]
WSL2のメリットはWSL1で動作しなかったLinuxプログラムも動作するようになったところだと思う。~

WSL1での良いところのいくつかは継承されていて，また改善されている点も多い。~
- 複数のPCで構成されていた環境を1台のPCで実現できる~
- Windowsマシンで不得意だった作業も，Linux環境が使えるので効率よく作業ができる。~
- WindowsのExplorerでファイルを操作できる。~
- 他の仮想マシンで動作させるよりも手軽に起動でき使用できる。~
- 多くのプログラムが動作するようになった。~
Microsoft製のWSL2専用Linux Kernelを使うことで多くのプログラムが動作する。~
GUIのアプリケーションやsystemdやnetworkなどもサポートされている。~

問題点：
- ネットワークの動作。~
仮想環境で仮想ネットワークが動作しているので，ルーティングが必要となりWSL1のように手軽ではない。ホストOSのNICへのブリッジ接続は利用できない。~
また複数のOSをWSL2で動かした場合，すべて同じIP Addressを持ったネットワーク環境になってしまう。~
- USB機器の利用~
USB機器をPCに接続してWSL2で利用することが簡単ではない。~
限定的なWindowsハイパーバイザー（仮想化環境）を使っているので，ハードウェアの仮想化が十分ではないため。~
- WindowsファイルシステムへのアクセスはWSL1より遅い。~
WSL2はWindowsのファイルシステムとの接続にリモートファイルシステムを使っているようだ。~
このためLinuxとWindowsのファイル連携をする場合，アクセス速度が遅くなる。~
- PCのリソースを多く使う。~
Windowsハイパーバイザー（Hyper-V）を使用して動作させているので，特にMemoryリソースが多く必要になってしまい，WSL1と違い手軽に使うといったことができなくなった。~

普段Linuxを利用する場合は，VMware Workstationを使った仮想マシン上のLinuxを利用している。~
また手軽にPosix環境を使いたい場合には，MSYS2/MinGW-w64をメインに使い，たまにWSL1を使うということで事足りている。~

このような理由から，試した後はWSL2を使用していない。~