WSL2(Windows Subsystem for Linux2)の概要と導入

はじめに

WSL(Windows Subsystem for Linux)の概要と導入にて、WindowsでUbuntuのコマンドラインを利用できる様になりましたが、完全なLinuxの互換性はありませんでした。そこで、システムコールの完全な互換性をサポートした、WSL2を利用してみます。

環境

• OS: Windows10 Pro 64bit
  • Version: 1909
  • OS build: 18363.1256

WSL2の要件

• x64 システム
  • Version: 1903 以降
  • OS build: 18362 以上
• ARM64 システム
  • Version: 2004 以降
  • OS build: 19041 以上

WSL1からの変更点

WSL1からWSL2にバージョンアップしましたが、大きな変更点は

• ファイル システム パフォーマンスの向上
• システム コールの完全な互換性のサポート

この2点です。

参照：WSL 2 と WSL 1 の比較 | Microsoft Docs

ただし、WindowsファイルシステムとWSL2ファイルシステム間でのファイル共有速度は遅いようです。

WSL2の構成

アーキテクチャ自体も大きく変わっています。

参照：完全なLinuxがWindows 10上で稼働する？　「WSL 2」とは：Windows 10 The Latest - ＠IT
WLS1では、Linuxカーネルは存在せずエミュレートしていましたが、WSL2では「軽量LinuxユーティリティVM」という仮想マシン上で動作します。仮想マシン上で動作するものの、

• 使い勝手はWSL1と同等
• WSL1よりも少ないメモリ使用量
• WSL1より高速なファイルIO

Microsoftによってチューニング、ビルドされたLinuxカーネルで、通常の仮想マシンに比べて高速に動作します。

インストール手順

参照：Windows Subsystem for Linux (WSL) を Windows 10 にインストールする | Microsoft Docs

WSLの機能を有効化

PowerShellを管理者権限で開き、WSLの機能を有効化します。

powershell

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

展開イメージのサービスと管理ツール
バージョン: 10.0.18362.1139

イメージのバージョン: 10.0.18363.1256

機能を有効にしています
[==========================100.0%==========================]
操作は正常に完了しました。

仮想マシン機能を有効化

すでに要件を満たしたWindowsバージョンなので、仮想マシン機能の有効化を実施します。

powershell

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

展開イメージのサービスと管理ツール
バージョン: 10.0.18362.1139

イメージのバージョン: 10.0.18363.1256

機能を有効にしています
[==========================100.0%==========================]
操作は正常に完了しました。

Linuxカーネル更新プログラムパッケージのインストールと設定

x64 マシン用 WSL2 Linux カーネル更新プログラム パッケージ
上記リンクからパッケージをダウンロードし、インストールを実行します。
その後、PowerShell上でWSL2を規定バージョンとして設定します。

> wsl --set-default-version 2

Linuxディストリビューションのインストール

今回はUbuntu20.04をWSL2用にインストールします。
Ubuntu 20.04 LTS を入手 - Microsoft Store
上記リンクを開き「入手」ボタンを押すと、Microsoft Storeが開きます。その画面でもう一度「入手」ボタンを押します。ダウンロード完了後、Ubuntuを起動を選択するとshellが起動します。

Installing, this may take a few minutes...
Please create a default UNIX user account. The username does not need to match your Windows username.
For more information visit: https://aka.ms/wslusers
Enter new UNIX username: username
New password:
Retype new password:
passwd: password updated successfully

username/passwordを設定すると完了です。PowerShellでディストリビューションを確認します。

powershell

> wsl -l -v                                                                                           NAME            STATE           VERSION
* Ubuntu-18.04    Running         1
  Ubuntu-20.04    Installing      2

あと便利なのでWindows Terminalもインストールしておきましょう。
参照：Windows ターミナルのインストール | Microsoft Docs

また、デフォルトで起動するディストリビューションをUbuntu20.04に変更します。

powershell

> wsl -s Ubuntu-20.04
> wsl -l -v
  NAME            STATE           VERSION
* Ubuntu-20.04    Running         2
  Ubuntu-18.04    Running         1

挙動確認

Ubuntu20.04にログインして操作を実施してみます。

powershell

> wsl
username@DESKTOP-V2VK678:/mnt/c/Users/xxx $ sudo apt update && sudo apt upgrade
[sudo] password for xxx:

デフォルトではWSL2にマウントされたWindows側のファイルシステムディレクトリにログインするようです。
Windows Terminalの設定を変えてみます。Windows Terminalを起動し「▽」->「設定」を選択し、settings.jsonを開きます。

settings.json

            {
                "guid": "{07b52e3e-de2c-5db4-bd2d-ba144ed6c273}",
                "hidden": false,
                "name": "Ubuntu-20.04",
                "source": "Windows.Terminal.Wsl",
                "startingDirectory": "//wsl$/Ubuntu-20.04/home/username" # 追加
            }

この設定は//wsl$/イメージ名/パスという構成です。
保存後、再度Ubuntu20.04をWindows Terminalで開くと設定が反映されています。

まとめ

WSL2と聞くと、WSLのバージョンアップのように聞こえますが、アーキテクチャを見るとほとんど別物になりました。
特に「システム コールの完全な互換性のサポート」は良いですね！
WSL1とWSL2は棲み分けされているため、しばらくは両方ともサポートが続くようですが、特殊な用途でない限りはWSL2を利用するのが無難そうです。