Instalacja języków programowania dla systemu Windows WSL oraz VM VirtualBox Ubuntu

Podrozdział ten zawiera szczegółowe instrukcje dotyczące instalacji języków programowania na systemie Windows. Skupimy się na instalacji przy użyciu Windows Subsystem for Linux (WSL), co pozwala na uruchamianie środowiska GNU/Linux w systemie Windows, umożliwiając łatwą instalację i zarządzanie wieloma językami programowania. Zauważmy, że programując w WSL (Windows Subsystem for Linux), pracujemy w środowisku wirtualnym, które działa w formie warstwy kompatybilności, pozwalającej uruchamiać linuksowe narzędzia bez pełnej wirtualizacji systemu. Choć jest to rozwiązanie wydajne i wygodne, może być ograniczone w porównaniu z pełną instalacją systemu operacyjnego. Dlatego, jeśli posiadamy wystarczającą ilość miejsca na dysku twardym, warto rozważyć pełną instalację Ubuntu w maszynie wirtualnej, ponieważ zapewnia to pełne środowisko systemu GNU/Linux, z dostępem do jego wszystkich funkcji, bez konieczności korzystania z rozwiązań pośrednich. Instalacja środowisk też znacząco się upraszcza.

Wprowadzenie do WSL

WSL (Windows Subsystem for Linux) umożliwia uruchamianie natywnych narzędzi linuksowych oraz aplikacji na systemie Windows bez potrzeby korzystania z maszyny wirtualnej. Dostępne są dwie wersje WSL1 i WSL2 które różnią się istotnie pod względem architektury i sposobu działania. Oto kluczowe różnice między WSL1 a WSL2:

1. Architektura

  • WSL1: Działa jako warstwa kompatybilności tłumacząca wywołania jądra Linuksa na wywołania jądra Windows (NT). Oznacza to, że nie korzysta z rzeczywistego jądra Linuksa, ale emuluje środowisko poprzez tłumaczenie wywołań systemowych.
  • WSL2: WSL2 używa pełnego jądra Linuksa działającego w lekkiej maszynie wirtualnej (Hyper-V). Jest to bardziej tradycyjny Linux, ponieważ działa na rzeczywistym jądrze Linuksa.

2. Zgodność

  • WSL1: Nie oferuje pełnej zgodności z Linuksem, szczególnie w przypadku niektórych systemowych wywołań i funkcji, np. docker, który wymagają wsparcia wirtualizacji.
  • WSL2: Dzięki natywnemu jądru Linuksa ma pełną zgodność, co pozwala uruchamiać takie narzędzia jak docker, które wymagają niskopoziomowego wsparcia systemu.

3. Zużycie zasobów

  • WSL1: Działa jako warstwa tłumacząca wywołania systemowe, więc nie wymaga zasobów maszyny wirtualnej. Wpływa to na niższe zużycie pamięci i zasobów CPU.
  • WSL2: Używa maszyny wirtualnej (Hyper-V), co oznacza większe zużycie zasobów, zwłaszcza pamięci RAM i CPU, ale daje większe możliwości.

4. Wsparcie dla aplikacji sieciowych

  • WSL1: Używa sieci Windows, więc aplikacje GNU/Linux uruchamiane w WSL1 mogą mieć różne problemy z siecią, takie jak niemożność łatwego uzyskania adresu IP z sieci hosta.
  • WSL2: Działa w wirtualnej sieci, co oznacza, że aplikacje Linuksa mają własny adres IP. To daje większą elastyczność w pracy z aplikacjami sieciowymi, choć może to wymagać konfiguracji przy komunikacji z systemem Windows.

Podsumowanie

  • WSL1: Jest lepszy, jeśli potrzebujesz szybkiego dostępu do plików Windows, minimalnego zużycia zasobów oraz gdy nie potrzebujesz pełnej zgodności z systemem Linux.
  • WSL2: Oferuje pełną zgodność z Linuksem, wyższą wydajność w operacjach wewnątrz systemu Linux, ale wymaga więcej zasobów i wirtualizacji.

Obie wersje mają swoje zalety w zależności od potrzeb użytkownika i rodzaju wykonywanych zadań. Wiele osób wybiera WSL2 ze względu na lepszą kompatybilność z narzędziami typowymi dla GNU/Linuksa, takimi jak debugger, ale WSL1 może być nadal preferowany do szybkich, lekkich zadań integrujących Windows z GNU/Linuksem.

Poniżej znajdziesz instrukcje instalacji WSL, które są wymagane przed przystąpieniem do instalacji języków C, Python i Ada.

Instalacja WSL

  1. Instalacja WSL:

    • Otwieramy panel Ustawienia i przechodzimy do sekcji Aplikacje.
    • W Aplikacje i funkcje w sekcji Powiązane ustawienia klikamy Programy i funkcje.
    • Teraz klikamy odsyłacz Włącz lub wyłącz funkcje systemu Windows znajdujący się w menu po lewej stronie.
    • Na liście odnajdujemy Podsystem Windows dla systemu Linux i, jeśli nie jest zaznaczony, zaznaczamy go.
    • Można też włączyć Hyper V jeśli nie został jeszcze włączony jest potrzebny dla WSL2
    • Zatwierdzamy przyciskiem OK.
    • Instalacja wykona się automatycznie i potrwa od kilku sekund do minuty. By ją ukończyć, konieczny będzie restart systemu. W okienku, które się pojawi, klikamy Uruchom ponownie teraz.

  2. Instalacja WSL z terminala (alternatywna instalacja z terminala):

    • Otwórz PowerShell jako administrator i uruchom następujące polecenie: 
      wsl --install -d Ubuntu
    • Po zakończeniu instalacji uruchom ponownie komputer.
    • Dodatkowa konfiguracja środowiska jest opisana tutaj.

  3. Wersja WSL

    • Po instalacji można też sprawdzić która wersję WSL została zainstalowana. Otwórz PowerShell jako administrator i wpisz polecenie: 
      wsl -l -v
    • Zmiana wersji WSL np. WSL1 na WSL2 
      wsl --set-version Ubuntu 2

  4. Wybierz dystrybucję GNU/Linux:

    • Po restarcie systemu, WSL automatycznie zainstaluje domyślną dystrybucję GNU/Linux (np. Ubuntu). Jeśli nie uruchomi się automatyczna instalacja lub chcemy zainstalować inną dystrybucję np. inną wersję Ubuntu, wtedy można ją wybrać z Microsoft Store.

  5. Zaktualizuj system GNU/Linux:

    • Po pierwszym uruchomieniu WSL, zaktualizuj system GNU/Linux, wpisując w terminalu: 
      sudo apt update && sudo apt upgrade

Instalacja Ubuntu w wirtualnej maszynie VM

Podstawowa instalacja Ubuntu zajmuje około 8-10 GB miejsca na dysku, jednak zalecana przestrzeń dyskowa to przynajmniej 25 GB. Daje to zapas na aktualizacje, dodatkowe aplikacje i dane użytkownika. Aby pracować w komfortowych warunkach, dobrze jest przeznaczyć na instalację Ubuntu około 30-40 GB, zwłaszcza jeśli planujemy instalować dodatkowe oprogramowanie lub tworzyć bardziej rozbudowane projekty.

Oto krótka instrukcja instalacji Ubuntu na systemie Windows przy użyciu VirtualBox:

1. Pobierz VirtualBox:

  • Wejdź na stronę VirtualBox i pobierz najnowszą wersję programu dla systemu Windows.
  • Zainstaluj VirtualBox, postępując zgodnie z instrukcjami instalatora.

2. Pobierz obraz Ubuntu:

  • Przejdź na stronę Ubuntu i pobierz plik ISO najnowszej wersji systemu (wersja desktop).

3. Stwórz nową maszynę wirtualną:

  1. Otwórz VirtualBox i kliknij „Nowa”.
  2. Wprowadź nazwę maszyny (np. „Ubuntu”).
  3. Wybierz typ systemu: Linux.
  4. Wybierz wersję: Ubuntu (64-bit).
  5. Kliknij „Dalej”.

4. Ustaw zasoby dla maszyny wirtualnej:

  1. Pamięć RAM: Wybierz odpowiednią ilość pamięci RAM (np. 4096 MB, czyli 4 GB) im więcej możemy przeznaczyć tym lepiej.
  2. Dysk twardy: Wybierz opcję „Stwórz nowy dysk wirtualny”, a następnie ustaw rozmiar (np. 20 GB). Zostaw domyślny format VDI i tryb dynamicznie przydzielanego miejsca.

5. Wybierz obraz ISO Ubuntu:

  1. Kliknij na swoją nową maszynę wirtualną i wybierz „Ustawienia”.
  2. W zakładce „Pamięć” kliknij na ikonę CD/DVD obok „Puste”.
  3. W sekcji „Atrybuty” kliknij ikonę CD po prawej stronie i wybierz „Wybierz plik dysku”.
  4. Wskaż pobrany plik ISO Ubuntu.

6. Uruchom instalację Ubuntu:

  1. Kliknij „Uruchom” na VirtualBox.
  2. Maszyna wirtualna powinna uruchomić się z obrazu Ubuntu. Postępuj zgodnie z instrukcjami na ekranie, aby zainstalować system na wirtualnym dysku.

Na dalszą instalacje oprogramowania proszę patrzyć na sekcje GNU/Linux.