系列关于Windows主机与Linux虚拟机的集成技巧

WSL，相对于Linux VM，与Windows集成更紧密，启动更快。但目前缺乏一些特点，如:WSL2不支持桥接网卡UDP转发导致运行UDP外部主机很难访问服务。再比如:WSL2没内置systemd，导致一些未针对性WSL安装时优化软件报错。

作者主要把WSL当成VPS用了这么多年，感觉如下:

没有遇到问题：真的TM方便；遇到卡壳:真的TM费劲。

本文旨在将WSL部分独特特征应用于Linux在虚拟机系统上，是的WSL-VM一种折衷，说得好听点，就是优势互补。

通过在Windows端和虚拟机Linux端安装系列软件并以一定的方式配置，开发者可以实现类似WSL那样的Linux虚拟子系统如下表所示。

本文将以VirtualBox Hypervisor，Debian Linux，Windows Terminal为例介绍集成方式。读者也可尝试使用其他Hypervisor（如VMWare），其他Linux发行版（如RHEL），其他Console/Terminal管理器（如Console2）。

下面提到的命令线/配置可以分为通用设置、个人偏好设置或特定环境设置，读者需要自行区分并酌情调整。

如果某些步骤不起作用，或者有更好的实践方法，欢迎读者评论/Submit Issue以指出。

准备Linux虚拟机和操作系统

下载安装VirtualBox对应版本ExtensionPack。

提示：作者发现了最新的VirtualBox 6.1.34存在的问题导致最新问题ubuntu 22.04, debian 11无法完成安装。如果读者偶遇，可以尝试安装稍旧的VirtualBox版本，如6.1.30。

请查阅其他文章

提示：如果将虚拟机定位为测试VPS，建议配置虚拟机，改用桥接网卡或添加桥接网卡。

请查阅其他文章

提示：限Server版本(无桌面环境)Linux安装镜像，因为Desktop版需要额外设置，而本文不作讨论

启动Linux虚拟机，在Linux以下操作在系统中进行。

注：以下Shell命令均以root用户登录执行。

不显示启动菜单，以加速启动

editor /etc/default/grub.d/custom.cfg

GRUB_TIMEOUT_STYLE="hidden" GRUB_TIMEOUT=0 GRUB_DISABLE_OS_PROBER=true  GRUB_TERMINAL="console" GRUB_CMDLINE_LINUX="text" 

update-grub 

提示：恢复grub，执行rm /etc/default/grub.d/custom.cfg并update-grub

使用静态IPv4，以免Windows端隔三岔五更改连接地址

editor /etc/networkinterfaces.d/setup

auto enp0s3
iface enp0s3 inet static
  address 192.168.0.104
  netmask 255.255.255.0
  gateway 192.168.0.1
  dns-nameservers 192.168.0.1 8.8.8.8

service networking restart

提示：待到系统能稳定地获取指定IPv4，再进行后续操作；若有必要，尝试重启系统

提供SSH服务，以让Windows连接Linux并执行命令

apt-get install openssh-server

editor /etc/ssh/sshd_config.d/custom.conf

PermitRootLogin yes

service ssh restart

提示：待客户端将公钥导入到次机器后，可删掉/etc/ssh/sshd_config.d/custom.conf

支持ssh登录时转到初始目录（感谢Victor Jerlin为其优雅的答复）

editor /root/.bashrc

if [ "$LC_CDPATH" -a -d "$LC_CDPATH" ]; then
  cd "$LC_CDPATH";
fi

提示：如果你用的不是bash，请编辑你所用Shell环境的初始化文件（例如对于zsh，初始化文件则是~/.zshrc）。

提供SMB服务，以让Windows可访问Linux中的文件

apt-get install samba

editor /etc/samba/smb.conf 合并以下内容

[global]
# 只允许指定主机来访
hosts allow = 192.168.0.110

# 注释掉默认就有的[homes]章节，以防用户主目录(如/root)被共享

# 添加以下共享
[Debian]
   comment = Samba on Debian
   path = /
   read only = no
   browsable = yes

service smbd restart
# 添加一个登录账号，密码可留空，当客户端登陆时密码也留空即可
smbpasswd -a root

使VirtualBox共享的文件夹能被挂载，从而可在Linux访问Windows中的文件

apt-get install build-essential module-assistant
m-a prepare

sh /media/cdrom/VBoxLinuxAdditions.run

支持远程命令执行

Windows可选功能中有OpenSSH Client，或者Git for Windows中也嵌有一份ssh客户端，选择并安装一个。

后文脚本假设ssh.exe所在的目录已加到环境变量PATH中

# 生成RSA密钥对（提示：密码可留空）
ssh-keygen.exe -t rsa

# 将RSA公钥导入Linux端
ssh-copy-id.exe root@192.168.0.104

提示：如果所用的SSH客户端软件包没包含命令ssh-copy-id，则需手动将 %UserProfile%\.ssh\id_rsa.pub 的内容 追加到Linux端 ~/.ssh/authorized_keys，并保证authorized_keys的权限设置为600（chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys）

推荐安装Windows Terminal

以Windows Terminal为示范，按Ctrl+,打开软件"设置"，添加一项Profile，加完Profile后打开settings.json检查，新加的Profile配置大致的如下

{ 
        
  "profiles":  { 
        
        "list":  [
            { 
        
                "commandline": "%ProgramFiles%\\Git\\usr\\bin\\ssh.exe root@192.168.0.106",
                "font": { 
        
                    "face": "DejaVu Sans Mono"
                },
                "guid": "{3fba3a58-e997-40f2-9ba3-c1b1c4b8ecd0}",
                "hidden": false,
                "icon": "%UserProfile%\\Pictures\\icons\\environments\\debian.ico",
                "name": "Debian"
            }
        ]
    },
}

根据所安装发行版，可选地设置图标、配色方案、字体和光标，让终端界面看上去更有本土特色。

更改VirtualBox虚拟机设置，将C:\共享给Linux，自动挂载到/mnt/c，要共享其他盘则依此类推

克隆/下载Git仓库Windows-LinuxVM-Integration

编辑其中的文件vbox-linuxvm-cli/debian-setenv.bat（如果用的不是Debian，则请参见CLI Scripts for Other Linux Distros），调整系列变量

set VBOXMANAGE_EXCUTABLE=C:\Program Files\Oracle\VirtualBox\VBoxManage.exe
set VM_NAME=Debian
set VM_BOOT_ESTIMATED_SECONDS=10

set SSH_EXECUTABLE=C:\Program Files\Git\usr\bin\ssh.exe
set SSH_OPTS=-o LogLevel=QUIET -o ConnectTimeout=1 -o ConnectionAttempts=1
set SSH_HOST=192.168.0.104
set SSH_PORT=22
set SSH_USER=root

注：VM_BOOT_ESTIMATED_SECONDS指的是从开机到SSH服务启动成功的预估耗时。

如果要通过cmd、或者运行对话框直接运行debian.bat，那么请将目录vbox-linuxvm-cli/加入系统环境变量PATH。

编辑Debian/debian-contextmenu-install.reg和Debian/debian-contextmenu-uninstall.reg，搜索Debian/debian，逐个按需调整。

若要注册右键菜单项"在此处打开XXX shell"，则将debian-contextmenu-install.reg合并到Windows注册表。

若要移除右键菜单项，则将debian-contextmenu-uninstall.reg合并到Windows注册表。

如果你已经将debian.bat放在环境变量Path的其中一个目录中，那么直接运行以下命令即可打开Debian Linux shell。

debian
# 或者
debian --cd C:\Users

提示：首次运行会比较慢，因为要等待虚拟机启动。

在资源管理器任意一个文件夹（或者"桌面"）的空白区域按Shift+鼠标右击，点击"在此处打开 Debian Linux shell"。

若需要用Linux命令对Windows的当前文件夹的内容进行加工，这种方式较为方便。

提示：只有在那些通过VirtualBox共享给Linux的盘打开Linux shell窗口时，Shell窗口的当前工作目录(CWD)才会自动设置好。

用法：

debian --help                                      # show help message
debian --start                                     # start the vm (power on)
debian --shutdown                                  # shutdown the vm (power off)
debian --check                                     # test connection to ssh
debian [--cd <DIR>]                                # open terminal window
debian [--cd <DIR>] run <COMMAND> [...ARGS]        # run command and exit

注：DIR须为带盘符的绝对路径如C:\data（且此盘已经通过VirtualBox共享给Linux），或者以/开头，或者为~，否则将被忽视

示例：

# 将hello.txt的内容发送到Linux，通过tr命令转成小写，在把返回结果写入文件hello-lowercase.txt。
debian run tr [A-Z] [a-z] < hello.txt > hello-lowercase.txt

# 用gh-md-toc为markdown文件自动生成适用于GitHub的TOC(Table of Contents)
debian run gh-md-toc --insert --no-backup --hide-footer --skip-header README.md

如果Linux端安装了samba且配置了共享，那么Linux端共享的文件夹可通过 \\192.168.0.104\Debian\来访问。

你也可以

• 通过资源管理器管理文件
• 通过cmd/powershell管理文件
• 通过编辑器之类的应用程序读写文件

如果配置了VirtualBox的文件共享，且Linux端安装了GuestAdditions，那么通过路径/mnt/c/可以访问到Windows中的文件。

注意：使用debian run xxx时，如果当前目录(或--cd参数指定的工作目录)所在的盘未通过VirtualBox共享给虚拟机，那么执行命令时vbox-linuxvm-cli无法在Linux shell端转到初始目录，这可能会导致脚本出错或者导致文件被写入错误的位置。

• https://virtualboxes.org/doc/installing-guest-additions-on-debian/
• https://ubuntuhandbook.org/index.php/2020/06/hide-grub-boot-menu-ubuntu-20-04-lts/
• https://ubuntu.com/tutorials/install-and-configure-samba