Windows Subsystem for Linux + DistroLauncher

2020 年 5 月 15 日

TL;DR: 利用 DistroLauncher 在 WSL 上运行自己喜欢的 GNU/Linux 发行版。

复习（？）：Windows Subsystem for Linux 是个啥玩意？

从 Windows 10 Insider Preview 开始，加入了 Windows Subsystem for Linux (适用于 Linux 的 Windows 子系统) 功能.

Windows Subsystem for Linux（简称WSL）是一个为在Windows 10上能够原生运行 Linux 二进制可执行文件（ELF 格式）的兼容层。它是由微软与 Canonical 公司合作开发，目标是使纯正的 Ubuntu 映像能下载和解压到用户的本地计算机，并且映像内的工具和实用工具能在此子系统上原生运行。

时光荏苒， WSL 本身也有了第二次演进。最初的 WSL 提供了一个微软开发的 Linux 兼容内核接口（不包含Linux代码），来自 Ubuntu 的用户模式二进制文件在其上运行。

WSL 2 中的 Linux 内核是根据最新的稳定版分支（基于 kernel.org 上提供的源代码）在内部构建的。此内核专门针对 WSL 2 进行了优化。（汝大概可以当作 M$ 专门整了个 Linux 内核然后再塞进一个专门的虚拟机里来运行 WSL 和下面的一堆发行版）。

有关 WSL 1 和 2 的区别可以看 M$ 官方的对比图。

WSL 的具体应用就是 Bash on Ubuntu on Windows 啦，在 Windows 上实现了一个 Ubuntu 子系统。（当然后面也支持了几个别的发行版）

开始之前

这不是一篇教授如何使用 WSL 的教程，所以汝应该先把 WSL 装上，然后有一个可用的发行版。

接下来去把 Visual Studio 装上（担心空间不够就只先安装一个编辑器，接下来打开 DistroLuncher 的时候应该会提醒汝装剩下的）

接着把 DistroLauncher 下载（或者克隆下来），在 Visual Studio 里打开解决方案。

准备发行版 tarball

考虑到 Microsoft Store 里有好几个打包好的发行版了（像是 Ubuntu/Debian/Fedora/ openSUSE 啥的），咱还是拿咱自己中意的 Arch 举例好了。

以及可以参考 ArchWiki 上从现有 GNU/Linux 发行版安装的那一节。

然后用汝手上现有的 WSL 发行版来完成接下来的操作。（咱个人比较中意 Debian）

首先下载 Bootstrap 用的 tarball ，并把它解压到哪里去。（例如 /tmp 或者 /root ）

# tar xzf <path-to-bootstrap-image>/archlinux-bootstrap-*-x86_64.tar.gz

用文字编辑器打开 /root.x86_64/etc/pacman.d/mirrorlist ，选取一个镜像仓库。

如果汝所使用的发行版有 Bash 4，而且 unshared 支持 --fork 和 --pid 选项的话，可以直接用 tarball 里面的 arch-chroot 命令进入 chroot 环境：

# 为了避免 error: could not determine cachedir mount point /var/cache/
  pacman/pkg 错误，要把 tarball 的目录原地绑定挂载一遍。
  （当然汝也可以通过修改 /etc/pacman.conf 关掉安装前的剩余空间检查来绕开
  这个问题，不过不推荐就是了……）
# mount --bind /tmp/root.x86_64 /tmp/root.x86_64
# /tmp/root.x86_64/bin/arch-chroot /tmp/root.x86_64/

不然传统的方法也是能用的，例如：

# mount --bind /tmp/root.x86_64 /tmp/root.x86_64
# cd /tmp/root.x86_64
# cp /etc/resolv.conf etc
# mount -t proc /proc proc
# mount --make-rslave --rbind /sys sys
# mount --make-rslave --rbind /dev dev
# mount --make-rslave --rbind /run run
# chroot /tmp/root.x86_64 /bin/bash

初始化一下 pacman 的密钥环：

# pacman-key --init
# pacman-key --populate archlinux

更新，和安装一些别的软件包，看汝自己的需要啦（--needed 选项会跳过已是最新的软件包而不是重新安装它们）：

# pacman -Syu base base-devel nano --needed

如果有需要的话，汝也可以在这个时候干些别的，例如修改 /etc/sudoers 或者把 linux 包卸载掉之类的（反正也用不上嘛……）

接着把修改好的 tarball 打包：

# tar --numeric-owner -cvzf /path/to/your/arch.tar.gz /tmp/root.x86_64/

然后把 tarball 复制到汝的 DistroLauncher 下面备用，名字起作 install.tar.gz 。

比较新的 Windows Insider Preview 的话能通过文件资源管理器直接访问 WSL 的文件系统，大概像这个样子：

不然的话，在 WSL 里复制出来也是 OK 的：

# cp arch.tar.gz /mnt/c/Users/Horo/source/repos/WSL-DistroLauncher/x64/install.tar.gz

修改 DistroLauncher

在 Visual Studio 里打开 DistroLauncher-Appx/MyDistro.appxmanifest ，、修改一些基本属性（像是名字啥的）。不过别忘了在 Packaging 那里选择一个打包用的测试证书（不管是现成的还是临时创建一个都 OK）

打开 Launcher 下面的 DistributionInfo.h ，修改一些和汝的发行版相关的信息：

namespace DistributionInfo
{
    // The name of the distribution. This will be displayed to the user via
    // wslconfig.exe and in other places. It must conform to the following
    // regular expression: ^[a-zA-Z0-9._-]+$
    //
    // WARNING: This value must not change between versions of your app,
    // otherwise users upgrading from older versions will see launch failures.
    // 在 WSL 中区别汝的发行版的名称，如果汝有计划分发自己制作的发行版，记得之后
    // 不能修改它。
    const std::wstring Name = L"Arch";

    // The title bar for the console window while the distribution is installing.
    // 在运行时命令提示符窗口上方的标题。
    const std::wstring WindowTitle = L"Arch Linux";

    // 下面两个函数在 DistributionInfo.cpp 里，默认是适合类 Ubuntu 系统的，
    // 稍后也会修改。

    // Create and configure a user account.
    // 初始化时创建新用户的函数。
    bool CreateUser(std::wstring_view userName);

    // Query the UID of the user account.
    // 查询 UNIX 用户 ID 的函数
    ULONG QueryUid(std::wstring_view userName);
}

打开 Launcher 下面的 DistributionInfo.cpp ，接着修改和汝的发行版相关的信息：（关键大概就是上面有提到的那个 CreateUser 函数）

bool DistributionInfo::CreateUser(std::wstring_view userName)
{
    // 创建用户账户的函数。
    DWORD exitCode;
    // std::wstring commandLine = L"/usr/sbin/adduser --quiet --gecos '' ";
    // Arch 这边没有 adduser ，所以用 useradd 和 passwd 代替。
    // 记得 commandLine 是要和用户名拼起来的，所以最后面要有个空格。
    std::wstring commandLine = L"/usr/bin/useradd -m -s /bin/bash ";
    commandLine += userName;
    HRESULT hr = g_wslApi.WslLaunchInteractive(commandLine.c_str(), true, &exitCode);

    commandLine = L"/usr/bin/passwd ";
    commandLine += userName;
    hr = g_wslApi.WslLaunchInteractive(commandLine.c_str(), true, &exitCode);
    if ((FAILED(hr)) || (exitCode != 0)) {
        return false;
    }

    // 把用户添加进合适的组中，这个也要看不同的发行版调整。
    // commandLine = L"/usr/sbin/usermod -aG adm,cdrom,sudo,dip,plugdev ";
    commandLine = L"/usr/bin/usermod -aG wheel ";
    commandLine += userName;
    hr = g_wslApi.WslLaunchInteractive(commandLine.c_str(), true, &exitCode);
    if ((FAILED(hr)) || (exitCode != 0)) {

        // 如果前面的两条命令失败的话，如何删除用户？
        // commandLine = L"/usr/sbin/deluser ";
        commandLine = L"/usr/bin/userdel ";
        commandLine += userName;
        g_wslApi.WslLaunchInteractive(commandLine.c_str(), true, &exitCode);
        return false;
    }

    return true;
}

如果汝有意愿换个图标的话，把图标放进 /images 文件夹里。

编辑 DistroLauncher-Appx/DistroLauncher-Appx.vcxproj 文件，修改汝的发行版的可执行文件的名称（例如 arch.exe ?）

<PropertyGroup Label="Globals">
 ...
    <ProjectName>mydistro</ProjectName>
</PropertyGroup>

检查 DistroLauncher-Appx/MyDistro.appxmanifest 文件，确保……

<desktop:ExecutionAlias Alias="mydistro.exe" /> 是汝刚刚决定的名字，例如 <desktop:ExecutionAlias Alias="arch.exe" />
以及每一个 Executable 的值也是那个名字，例如 <Application Id="mydistro" Executable="arch.exe" EntryPoint="Windows.FullTrustApplication">