Windows 10 + Linux. Настройка GUI KDE Plasma для Ubuntu 20.04 в WSL2. Пошаговое руководство

Введение

Данная статья предназначена вниманию системных администраторов, которые подготавливают типовые рабочие места на компьютерах под управлением ОС Windows 10, в том числе для разработчиков ПО.

Следует отметить, что существует определенная проблема, связанная с невозможностью интеграции ПО, полученного в on-line магазине Microsoft Store для использования в пользовательском образе Windows 10. Не вдаваясь в подробности уточню, что данная проблема связана с тем, что установленные из Microsoft Store программы связываются со служебной учетной записью Administrator, и при завершении создания пользовательского образа утилитой sysprep возникают обусловленные этим обстоятельством ошибки.

Рассмотренный в данной статье способ позволить избежать такой проблемы при подготовке образа ОС Windows 10 с предварительно настроенной подсистемой WSL2, а также с заранее подготовленным и настроенным образом ОС Ubuntu 20.04 с GUI KDE Plasma, который в свою очередь может иметь свой набор пользовательского ПО.

В сети Интернет имеется большое количество примеров и руководств по настройке подсистем WSL (т.е. WSL1 и сравнительно новой WSL2), с настройкой GUI интерфейса для linux систем на базе ОС начиная с версии Ubuntu 16.04 и заканчивая Ubuntu 20.04, но в основном это касалось рабочих столов на основе т.н. «легковесного» xfce4, имеющий вполне объяснимые ограничения в пользовательских настройках. Но что касается GUI KDE Plasma для Ubuntu 20.04, в сети не нашлось какой-либо существенной информации. Но именно этот вариант предоставляет конечному пользователю практически неограниченный набор настроек как внешнего вида системы, так и настроек оборудования, конечно с учетом текущих возможностей интеграции linux-систем, реализованных в подсистеме WSL2.

Установка требуемого набора ПО и настройка WSL2

Проверяем текущую версию Windows, для этого в строке поиска Windows вводим команду winver и получаем примерно следующее:

Важно, чтобы ОС имела версию 1903 или 1909 (указанные версии ОС должны быть с установленным накопительным обновлением KB4566116), либо 2004 (номер сборки не менее чем 19041), остальная информация не имеет значения. Если номер версии меньше, то для корректного повторения результатов, изложенных в данной статье, рекомендуется обновиться до последней версии Windows.

Для удобства дальнейших действий устанавливаем бесплатный Windows Terminal, используя Microsoft Store (также существует возможность загрузки из других источников):

Устанавливаем X Server X410 через тот же Microsoft Store, это ПО платное, но имеется бесплатный период в 15 дней, что вполне достаточно для проведения различных тестов.

В качестве бесплатной альтернативы X410 скачиваем и устанавливаем X-сервер VcXsrv.

В любом удобном месте на диске создаем каталог, в котором будем хранить наши файлы. В качестве примера создадим каталог C:\wsl.

Скачиваем и устанавливаем автономный установщик Ubuntu 20.04, распаковываем полученный файл с помощью архиватора (например 7-zip). Переименовываем распакованный каталог с длинным именем Ubuntu_2004.2020.424.0_x64 во что-то более приемлемое, например Ubuntu-20.04 и копируем его в каталог C:\wsl (далее по тексту просто \wsl).

Скачиваем и распаковываем в каталог \wsl кроссплатформенный звуковой сервер PulseAudio v.1.1., также вносим исправления в его конфигурационные файлы.

В файле \wsl\pulseaudio-1.1\etc\pulse\default.pa в разделе Load audio drivers statically редактируем строку:

load-module module-waveout sink_name=output source_name=input record=0

а в разделе Network access редактируем строку:

load-module module-native-protocol-tcp auth-ip-acl=127.0.0.1 auth-anonymous=1

В файле \wsl\pulseaudio-1.1\etc\pulse\daemon.conf раскомментируем и изменяем строку

exit-idle-time = -1

Настраиваем подсистему WSL2 в соответствии с документацией Microsoft. Единственное замечание — дистрибутив Ubuntu мы уже скачали, и устанавливать его будем на следующем шаге. В основном, настройка сводится к включению дополнительных компонентов «Подсистема Windows для Linux» и «Платформа виртуальной машины», и последующей перезагрузки для применения изменений в настройках компьютера:

При необходимости скачиваем и устанавливаем пакет обновлений для ядра Linux в WSL2.
Запускаем Windows Terminal и выбираем режим работы Command Prompt нажатием клавиш Ctrl+Shift+2.

В первую очередь устанавливаем режим работы WSL2, для этого вводим команду:

wsl  --set-default-version 2

Переходим в каталог с автономным загрузчиком Ubuntu 20.04, в моем случае это \wsl\Ubuntu-20.04 и запускаем файл ubuntu2004.exe. При появлении запроса имени пользователя указываю имя engineer (можно ввести любое другое имя), ввести свой пароль и подтвердить введенный пароль для указанной учетной записи:

Появилась строка приглашения терминала, ядро Ubuntu 20.04 установлено. Проверим правильность настройки режима WSL2, для этого в Windows Terminal выбираем закладку Windows PowerShell и вводим команду:

wsl -l -v

результат выполнения должен быть такой:

Настраиваем брандмауэр Microsoft Defender, т.е. отключаем его для общедоступной сети:

Настройка Ubuntu 20.04

В Windows Terminal снова выбираем закладку Command Prompt и устанавливаем обновления для Ubuntu 20.04. Для этого в командной строке вводим:

sudo apt update && sudo apt upgrade –y

Устанавливаем рабочий стол KDE Plasma:

sudo apt install kubuntu-desktop -y

установка занимает до 30 минут в зависимости от производительности компьютера и пропускной способности канала доступа в Internet, при появлении запроса установщика подтверждаем OK.
Устанавливаем русскую локализацию и словари Ubuntu 20.04. Для этого в командной строке вводим:

sudo apt install language-pack-ru language-pack-kde-ru -y
sudo apt install libreoffice-l10n-ru libreoffice-help-ru -y
sudo apt install hunspell-ru mueller7-dict -y
sudo update-locale LANG=ru_RU.UTF-8
sudo dpkg-reconfigure locales # примечание: выбираем ru_RU.UTF-8 UTF-8, см. скриншоты ниже.
sudo apt-get install --reinstall locales

Добавляем последнюю версию рабочего стола KDE Plasma:

sudo add-apt-repository ppa:kubuntu-ppa/backports
sudo apt update && sudo apt full-upgrade -y

Добавляем свой набор консольных приложений, например mc и neofetch:

sudo apt install mc neofetch -y

Проверяем, что получилось, вводим в командную строку neofetch, см. скриншот:

Редактируем конфигурационный файл WSL /etc/wsl.conf:

sudo nano /etc/wsl.conf

в открывшееся пустое окно текстового редактора копируем текст:

[automount]
enabled = true
root = /mnt
options = «metadata,umask=22,fmask=11»
mountFsTab = true
[network]
generateHosts = true
generateResolvConf = true
[interop]
enabled = true
appendWindowsPath = true

сохраняем изменения (Ctrl+O), подтверждаем операцию и выходим из текстового редактора (Ctrl+X).

Экспортируем настроенный образ Ubuntu-20.04 в созданный нами каталог \wsl. Для этого в Windows Terminal снова выбираем закладку Windows PowerShell и вводим команду:

wsl --export Ubuntu-20.04 c:\wsl\Ubuntu-plasma-desktop

созданный образ поможет нам автоматизировать операции запуска/переустановки настроенной Ubuntu 20.04, при необходимости позволит легко перенести на другой компьютер.

Подготовка bat-файлов и ярлыков на рабочий стол Windows

С помощью редактора Notepad++ создаем bat-файлы (обязательно в кодировке OEM-866 для корректного вывода символов кириллицы):
Файл Install-Ubuntu-20.04-plasma-desktop.bat — предназначен для автоматизации первоначальной установки созданного образа Ubuntu 20.04 на компьютере с уже настроенной подсистемой WSL2 и X-сервером. Если имя пользователя и пароль отличается от указанных в примере, то необходимо внести соответствующие изменения в этот bat-файл:

@echo off
wsl --set-default-version 2
cls
echo Ожидайте окончания установки дистрибутива Ubuntu-20.04...
wsl --import Ubuntu-20.04 c:\wsl c:\wsl\Ubuntu-plasma-desktop
wsl -s Ubuntu-20.04
cls
echo Дистрибутив Ubuntu-20.04 успешно установлен!
echo Не забудьте сменить учетную запись по умолчанию «root» на существующую учетную запись пользователя,
echo либо используйте предустановленную учетную запись «engineer», пароль: «password».
pause

Файл Reinstall-Ubuntu-20.04-plasma-desktop.bat — предназначен для переустановки подготовленного образа Ubuntu 20.04 на компьютере.

@echo off
wsl --unregister Ubuntu-20.04
wsl --set-default-version 2
cls
echo Ожидайте окончания переустановки дистрибутива Ubuntu-20.04...
wsl --import Ubuntu-20.04 c:\wsl c:\wsl\Ubuntu-plasma-desktop
wsl -s Ubuntu-20.04
cls
echo Дистрибутив Ubuntu-20.04 успешно переустановлен!
pause

Файл Set-default-user.bat — для установки пользователя «по умолчанию».

@echo off
set /p answer=Введите существующую учетную запись в Ubuntu (engineer):
c:\wsl\Ubuntu-20.04\ubuntu2004.exe config --default-user %answer%
cls
echo Учетная запись пользователя %answer% в Ubuntu-20.04 установлена по умолчанию!
pause

Файл Start-Ubuntu-20.04-plasma-desktop.bat — собственно запуск рабочего стола KDE Plasma.

@echo off
echo ===================================== Внимание! ============================================
echo  Для корректной работы GUI Ubuntu 20.04 в WSL2 необходимо использовать X Server.
echo  Примечание: в случае использования VcXsrv Windows X Server необходимо раскомментировать
echo  строки в файле Start-Ubuntu-20.04-plasma-desktop.bat, содержащие "config.xlaunch" и
echo  "vcxsrv.exe", и закомментировать все строки, содержащие "x410".
echo ============================================================================================
rem start "" /B "c:\wsl\vcxsrv\config.xlaunch" > nul
start "" /B x410.exe /wm /public > nul
start "" /B "c:\wsl\pulseaudio-1.1\bin\pulseaudio.exe" --use-pid-file=false -D > nul
c:\wsl\Ubuntu-20.04\Ubuntu2004.exe run "if [ -z \"$(pidof plasmashell)\" ]; then cd ~ ; export DISPLAY=$(awk '/nameserver / {print $2; exit}' /etc/resolv.conf 2>/dev/null):0 ; setxkbmap us,ru -option grp:ctrl_shift_toggle ; export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=1 ; export PULSE_SERVER=tcp:$(grep nameserver /etc/resolv.conf | awk '{print $2}') ; sudo /etc/init.d/dbus start &> /dev/null ; sudo service ssh start ; sudo service xrdp start ; plasmashell ; pkill '(gpg|ssh)-agent' ; fi;"
rem taskkill.exe /F /T /IM vcxsrv.exe > nul
taskkill.exe /F /T /IM x410.exe > nul
taskkill.exe /F /IM pulseaudio.exe > nul

Файл Start-Ubuntu-20.04-terminal.bat — запуск графического терминала без рабочего стола KDE Plasma.

@echo off
echo ===================================== Внимание! ============================================
echo  Для корректной работы GUI Ubuntu 20.04 в WSL2 необходимо использовать X Server.
echo  Примечание: в случае использования VcXsrv Windows X Server необходимо раскомментировать
echo  строки в файле Start-Ubuntu-20.04-plasma-desktop.bat, содержащие "config.xlaunch" и
echo  "vcxsrv.exe", и закомментировать все строки, содержащие "x410".
echo ============================================================================================
rem start "" /B "c:\wsl\vcxsrv\config.xlaunch" > nul
start "" /B x410.exe /wm /public > nul
start "" /B "c:\wsl\pulseaudio-1.1\bin\pulseaudio.exe" --use-pid-file=false -D > nul
c:\wsl\Ubuntu-20.04\Ubuntu2004.exe run "cd ~ ; export DISPLAY=$(awk '/nameserver / {print $2; exit}' /etc/resolv.conf 2>/dev/null):0 ; export LIBGL_ALWAYS_INDIRECT=1 ; setxkbmap us,ru -option grp:ctrl_shift_toggle ; export PULSE_SERVER=tcp:$(grep nameserver /etc/resolv.conf | awk '{print $2}') ; sudo /etc/init.d/dbus start &> /dev/null ; sudo service ssh start ; sudo service xrdp start ; konsole ; pkill '(gpg|ssh)-agent' ;"
taskkill.exe /F /T /IM x410.exe > nul
rem taskkill.exe /F /T /IM vcxsrv.exe > nul
taskkill.exe /F /IM pulseaudio.exe > nul

Также для удобства использования в каталоге \wsl подготавливаем ярлыки, указывающие на соответствующие bat-файлы. После чего содержимое каталога \wsl выглядит следующим образом:

Запуск рабочего стола KDE Plasma

Проверяем, что все подготовительные действия выполнены, пробуем запустить ярлык Plasma-desktop. Появляется запрос пароля, вводим пароль для учетной записи и… окно закрывается. В первый раз это нормально. Пробуем еще раз — и видим знакомую панель задач KDE Plasma. Настраиваем требуем внешний вид панели задач, на примере для удобства использования панель переносится в правую часть экрана и центрируется. Проверяем настройки локализации, при необходимости добавляем русский язык:

При необходимости выносим ярлыки для установленных linux-приложений на панель задач KDE Plasma.

Если Ubuntu 20.04 требует выйти из учетной записи пользователя для применения изменений в настройках, или Вам необходимо перезагрузить ОС, для этого в Windows Terminal введите команду:

wsl -d Ubuntu20.04 --shutdown

С помощью ярлыка Plasma-desktop или Konsole можно запустить GUI KDE Plasma Ubuntu 20.04. Например, установим с помощью Konsole графический редактор GIMP:

После окончания установки запускаем из Konsole графический редактор GIMP:

GIMP работает, что и требовалось проверить.
А вот как работают различные linux-приложения в KDE Plasma в WSL2:

настроенная панель задач KDE Plasma находится в правой части экрана. а видео в окне Firefox воспроизводится со звуком.

При необходимости можно настроить доступ к Ubuntu20.04 по SSH и RDP, для этого необходимо установить соответствующие службы командой:

sudo apt install ssh xrdp -y

примечание: для включения парольного доступа по SSH необходимо отредактировать файл /etc/ssh/sshd_config, а именно параметр PasswordAuthentication no необходимо установить в значение PasswordAuthentication yes, сохранить изменения и перезагрузить Ubuntu20.04.

При каждом запуске Ubuntu20.04 меняется внутренний ip-адрес, перед настройкой удаленного доступа необходимо уточнить текущий ip-адрес с помощью команды ip a:

Соответственно, этот ip-адрес необходимо внести в настройки сессий SSH и RDP перед запуском.
Вот так выглядит удаленный доступ по SSH с помощью MobaXterm:

А вот так выглядит удаленный доступ по RDP:

Использование X-сервера vcxsrv вместо x410

Запускаем и настраиваем vcxsrv, внимательно устанавливаем соответствующие флажки:





Сохраняем настроенную конфигурацию в каталоге \wsl\vcxsrv со стандартным именем config.xlaunch.

Редактируем bat-файлы Start-Ubuntu-20.04-plasma-desktop.bat и Start-Ubuntu-20.04-terminal.bat в соответствии с имеющимися в них инструкциями.

Запускаем ярлык Plasma-desktop, и вот что получаем:

Рабочий стол KDE Plasma полностью закрывает рабочий стол Windows, для переключения между окнами linux- и windows-приложений используем известную комбинацию клавиш Alt+Tab, что не совсем удобно.
Кроме того, выяснилась неприятная особенность X-сервера vcxsrv – он «падает» при запуске некоторых приложений, в частности того же GIMP или LibreOffice Writer. Возможно следует подождать, когда разработчики уберут замеченные «баги», но это не точно… Так что для получения приемлемых результатов лучше использовать X Server Microsoft x410.

Заключение

Все-таки надо отдать должное компании Microsoft, продукт WSL2 получился вполне рабочим, и на мой неискушенный взгляд — весьма удачным. И насколько мне известно, разработчики продолжают усиленно его «допиливать», и возможно — через годик-другой, данная подсистема предстанет во всей своей функциональной полноте.