Windows Subsystem for Linux (WSL) vorgestellt

Bei Windows und Linux handelt es sich um die weltweit am häufigsten eingesetzten Betriebssysteme. Dabei könnten beide unterschiedlicher nicht sein: Windows ist ein kommerzielles Produkt von Microsoft, einem der größten Software-Unternehmen der Welt. Demgegenüber ist Linux als „Free and Open Source Software“ (FOSS) ein Gemeinschaftswerk von tausenden Freiwilligen.

Windows kommt vor allem in privaten und betrieblichen Umgebungen zum Einsatz. Linux läuft auf Servern und Rechnern von Profis und interessierten Privatleuten. Insbesondere viele Entwickler nutzen Linux. Zudem liegt das offene Betriebssystem auch dem mobilen Betriebssystem Android zugrunde.

Mit dem Windows Subsystem für Linux (WSL) erhalten Windows-Nutzer mit relativ geringem Aufwand Zugriff auf tausende frei verfügbarer Software-Pakete und Open-Source-Tools. Bisher musste man dafür eine virtuelle Maschine aufsetzen oder den Computer in einer dedizierten Dual-Boot Linux-Umgebung neustarten, mit WSL genügen wenige Klicks.

Das Windows Subsystem for Linux ist eine Kompatibilitätsschicht, mit der sich native Linux-Programme direkt von der Windows-Kommandozeile ausführen lassen. Spezifisch erlaubt das WSL das Ausführen von 64-bit Linux-Binärdateien im Standard „Executable and Linkable Format“ (ELF).

Das Windows Subsystem für Linux ist ab Windows 10 verfügbar. Doch das Interesse von Microsoft, Windows-Nutzern die Arbeit mit Linux-Tools aus der gewohnten Desktop-Umgebung zu erleichtern, reicht weiter zurück. So ging das WSL aus dem Projekt „Microsoft Windows Services for UNIX“ (SFU / Interix) hervor, das seinerseits eine Weiterentwicklung des bereits in Windows NT integrierten „POSIX-Subsystem“ war. Mit dem Windows Subsystem for Linux 2 (WSL2) setzt sich diese Entwicklung weiter fort.

Vor Erscheinen des WSL mussten Nutzer einigen Aufwand betreiben, um die besten Aspekte der Windows- und Linux-Universen zu vereinen. Prinzipiell boten sich zwei Wege an, um Linux-Programme unter Windows lauffähig zu machen:

1. Nutzung einer virtuellen Maschine. Hierbei wird eine komplette Linux-Installation als virtueller Computer unter Windows installiert. Der Ansatz ist recht benutzerfreundlich und erlaubt die vollumfängliche Nutzung beliebiger Linux-Anwendungen, setzt jedoch einiges an Hardware-Ressourcen voraus. Ferner ist ein Austausch zwischen laufenden Programmen der beiden Betriebssysteme nur in begrenztem Maße möglich.
2. Einsatz der Linux-Laufzeitumgebung Cygwin. Diese wird unter Windows installiert und erlaubt die Nutzung vieler beliebter Linux-Programme. Der Austausch zwischen Windows- und Linux-Programmen ist mit Cygwin in begrenztem Maße möglich.

Ferner konnten Nutzer Linux parallel zur existierenden Windows-Installation einrichten. Dieses als Dual-Boot bekannte Setup erfordert jedoch ein Neustarten des Computers, um in das jeweilige Betriebssystem zu wechseln. Ein Austausch zwischen laufenden Programmen aus Windows und Linux ist somit nicht möglich.

Das Windows Subsystem for Linux kommt ohne virtuelle Maschine aus und ist daher performant. Jedoch ist kein kompletter Linux-Kernel an Bord, sodass nicht alle Anwendungen unterstützt werden. Insbesondere ermöglicht das WSL allein nicht die Ausführung von Linux-Programmen mit grafischer Benutzeroberfläche (GUI). Auch für dieses Einsatzszenario existieren Ansätze; diese erfordern jedoch weitere Schritte für Installation und Konfiguration.

An sich benötigen Sie kein besonderes System, um das Windows Subsystem für Linux zu nutzen. Ihr Computer muss lediglich über einen x64- oder ARM-Prozessor verfügen, was bei so gut wie allen modernen Systeme der Fall ist. Ferner benötigen Sie eine 64-bit Windows 10 Version 1709 oder neuer. Falls Sie sich nicht sicher sind, welche Windows-Edition und Version Sie nutzen, können Sie diese mit den folgenden Schritten überprüfen:

• Drücken Sie die Windows-Logo-Taste + [R], geben Sie „winver“ im erscheinenden Textfeld ein und drücken Sie [Enter].
• Klicken Sie alternativ auf Start > Einstellungen > System > Info > Windows-Spezifikation und lesen Sie die Werte dort ab.

Der Prozess, das Windows Subsystem for Linux auf Ihrem System zu aktivieren, erfordert nur wenige Schritte. Wir zeigen hier den Ablauf für Privatnutzer. Gehen Sie wie folgt vor:

1. Klicken Sie auf Start > Systemsteuerung > Programme > Programme und Funktionen > Windows-Funktionen aktivieren bzw. deaktivieren.
2. Setzen Sie einen Haken bei „Windows Subsystem for Linux“.
3. Starten Sie Ihren Computer neu.
4. Öffnen Sie den Microsoft Store und suchen Sie nach „Linux“. Ihnen wird eine Auswahl verfügbarer Linux-Distributionen angezeigt.
5. Klicken Sie auf die gewünschte Linux-Distribution und dann auf „Installieren“. Sollten Sie nicht sicher sein, welche Distribution für Sie die richtige ist, empfehlen wir die Installation von „Ubuntu Linux“.
6. Nach abgeschlossener Installation klicken Sie auf „Starten“.
7. Im erscheinenden Fenster werden beim ersten Start Pakete heruntergeladen und entpackt. Dies kann einige Minuten dauern. Abschließend werden Sie aufgefordert, einen Benutzernamen und das dazugehörige Kennwort für die neue Linux-Installation festzulegen.

Als Alternative zu den ersten beiden Schritten können Sie auch das folgende PowerShell-Kommando nutzen, um das Windows Subsystem for Linux zu aktivieren. Beachten Sie dabei, dass Sie das Kommando als Administrator ausführen müssen. Starten Sie nach erfolgter Ausführung Ihren Rechner neu und folgen Sie unserer Anleitung ab Punkt 4.

Welche Schritte nach Aktivierung des Windows Subsystem for Linux und Installation einer Linux-Distribution zunächst erfolgen sollten, hängt stark davon ab, für welchen Zweck das WSL eingesetzt werden soll. Ein Web-Entwickler benötigt in der Regel ein anderes Anwendungs-Profil als ein App-Entwickler. Wir fassen hier ein paar häufig benötigte erste Schritte zusammen.

Das Windows-Tool wsl.exe dient auf der Kommandozeile zur Steuerung der installierten Linux-Distributionen. Öffnen Sie eine Kommandozeile und geben Sie den folgenden Befehl ein, um sich die verfügbaren Optionen des wsl-Befehls anzeigen zu lassen:

Mithilfe des Windows Subsystem für Linux lassen sich mehrere Linux-Distributionen installieren und nutzen. Führen Sie den folgenden Befehl auf der Kommandozeile aus, um einen Überblick der installierten Distributionen zu erhalten:

Um die als Default festgelegte Linux-Distribution zu starten, genügt das Ausführen des wsl-Befehls ohne weitere Parameter:

Anschließend sind Sie als Linux-Nutzer eingeloggt und können direkt auf die bekannten Linux-Befehle zugreifen.

Sobald Sie sich das erste Mal in Ihre Linux-Distribution eingeloggt haben, sollten Sie die installierten Software-Pakete auf den neuesten Stand bringen. Nutzen Sie dafür das folgende Kommando:

Da es sich um eine Operation handelt, die auf Linux-Ebene systemweit Einfluss hat, beginnt das Kommando mit „sudo“. Sie werden dann das während der Installation der Linux-Distribution festgelegte Passwort eingeben müssen.

Bei Git handelt es sich um das meistverbreitete Tool zur Versionierung von Code-Projekten. Um Git innerhalb der Linux-Distribution zu installieren, nutzen Sie das folgende Kommando:

Sie haben bereits gesehen, wie Sie sich mithilfe des wsl-Tools in die Linux-Distribution einloggen und dann Linux-Befehle nutzen können. Daneben gibt es noch einen alternativen Weg. Sie können Linux-Befehle direkt aus der Windows-Shell ausführen. Dies kann z. B. nützlich sein, um Linux-Befehle in PowerShell-Scripten zu nutzen. Hängen Sie den gewünschten Linux-Befehl einfach an den Aufruf des wsl-Tools an:

Wie Sie gesehen haben, können Sie mithilfe des WSL-Linux-Kommandos direkt von der Windows-Kommandozeile oder aus PowerShell Scripten ausführen. Das funktioniert auch andersherum: Sie können auf der Linux-Eingabeaufforderung oder in Linux-Scripten Windows Kommandozeilen-Tools nutzen. Die Kommandozeilen-Tools lassen sich wie reguläre Linux-Befehle kombinieren.

Hier nutzen wir das Windows-Tool ipconfig.exe zum Anzeigen von Netzwerkinformationen in Kombination mit den Linux-Tools grep zum Filtern der IPv4-Ergebnisse und cut zum Entfernen der Spaltenfelder:

Primär dient das WSL dazu, Linux-Kommandos auf der Kommandozeile und in Scripten einzusetzen. Ferner lassen sich damit Windows- und Linux-Tools miteinander verknüpfen. Damit ist das WSL vor allem für Entwickler interessant. Insbesondere die Webentwicklung und Open Source-Programmierung gestaltet sich mit aktiviertem WSL einfacher. Mit aktiviertem Windows Subsystem für Linux können Sie beispielsweise:

• Eine oder mehrere Linux-Distributionen aus dem Microsoft Store installieren.
• Beliebte Kommandozeilen-Tools wie „grep“, „sed“ und „awk“ nutzen.
• Andere ELF-64-Binärdateien ausführen.
• Skripte für die Bash-Shell und andere Shell-Umgebungen ausführen.
• Terminal-basierte Anwendungen wie „vim“, „emacs“ und „tmux“ nutzen.
• Programmiersprachen und dazugehörige Tools nutzen, z. B. NodeJS, Javascript, Python, Ruby, C/C++, C# & F#, Rust, Go etc.
• Linux-Dienste auf Ihrer Maschine laufen lassen, z. B. SSHD, MySQL, Apache, lighttpd, MongoDB, PostgreSQL etc.
• Zusätzliche Software mit dem Paket-Manager Ihrer Linux-Distribution installieren.
• Windows-Anwendungen mithilfe einer Unix-ähnlichen Kommandozeile aufrufen.
• Linux-Anwendungen unter Windows ausführen.