Пингвин в прозореца: за потенциала и перспективите на WSL2

Хей Хабр!

Докато все още сме в разгара си лятна разпродажба, бихме искали да ви поканим да обсъдим една от най-големите теми, по които работим напоследък - взаимодействието на Windows и Linux, свързано по-специално с развитието на системата ПСЖ. WSL 2 е на път и ето кратък преглед на това, което предстои в тази подсистема, както и прогноза за бъдеща интеграция между Windows и Linux.

През май тази година Microsoft обяви, че WSL2, най-новата версия на Windows подсистемата на Linux, ще работи на пълно Linux ядро, изградено вътрешно.
Това е първият път, когато Microsoft включва ядрото на Linux като компонент в Windows. Microsoft също въвежда команден ред в Windows, който ще разшири възможностите на PowerShell и WSL.

Както ядрото на Linux за WSL2, създадено от Microsoft, така и новият команден ред на Windows представляват интерес предимно за разработчиците.

„Това е най-силният ход в играта срещу AWS“, казва Джошуа Шварц, директор на програмите за дигитализация в консултантската фирма AT Kearney.

Бъдещето на Microsoft не е свързано с пазара на персонални компютри, но тя ще продължи да държи стабилно позициите си в този сегмент. Много по-важно ще бъде да се наложим на облачния пазар, един от компонентите на който в бъдеще може да са настолните компютри.

Какво прави WSL2?

WSL2 е най-новата рамка на подсистемата на Windows за Linux. Тя ви позволява радикално да подобрите производителността на файловата система и осигурява пълна съвместимост със системните извиквания.

Едно от основните искания на WSL общността беше свързано с подобряване на функционалността. WSL2 изпълнява много повече Linux инструменти от WSL, по-специално Docker и FUSE.
WSL2 обработва интензивни операции с файлове, особено git clone, npm install, apt update и apt upgrade. Действителното увеличение на скоростта зависи от конкретното приложение и от това как то взаимодейства с файловата система.

Първите тестове показаха, че WSL2 е около 20 пъти по-бърз от WSL1 при разопаковане на tar от zip. При използване на git clone, npm install и cmake в различни проекти, системата показа два до пет пъти увеличение на производителността.

Ще помогне ли това да спечели доверието на разработчиците?

По същество Microsoft се стреми да спечели признание и доверие в общността на разработчиците, като разработи своя собствена версия на Linux ядрото за поддръжка на WSL2 процеси, каза Коди Суон, главен изпълнителен директор на Gunner Technology.

„Освен разработването стриктно за Windows, създаването на всички други приложения - облачни, мобилни, уеб приложения - на компютър беше изключително неудобно, поради което разработчикът някак си трябваше да стартира Linux дистрибуция паралелно с Windows OS. Microsoft разпозна това и излезе с решение“, заключава той.

Малко вероятно е въвеждането на персонализирано Linux ядро ​​да има сериозно въздействие върху системата от гледна точка на обикновения потребител. Това обаче отваря възможности за по-тясно взаимодействие между услугите на Microsoft и операционната система Linux.
Този ход от страна на Microsoft наистина е много умен, тъй като помага да се проникне по-дълбоко в общността на разработчиците, както и да се използват активно продуктите, които някой друг разработва - тоест да се свържете с отворен код, казва Суон.

Добре дошли в новия Microsoft

Тенденцията към създаване и поддържане на Linux ядро ​​„специално за Windows“ отразява силната посока на отворения код, насърчавана от изпълнителния директор Сатя Надела. Microsoft вече не е същият, както беше при Гейтс и Балмър, когато всичко беше държано зад собствена ограда и никой не мислеше за оперативната съвместимост.

„Satya напълно трансформира Microsoft в много по-модерна платформа и тази стратегия се изплати щедро. Здравей, капитализация от трилиони долари“, казва Шварц.

Според Чарлз Кинг, главен анализатор в Pund-IT, двете основни силни страни на Microsoft са ефективността и сигурността.

„Чрез активно използване на собствените си сериозни разработки – ресурси и инструменти – компанията може да гарантира на клиентите, че ядрото ще бъде напълно актуално и оборудвано с най-новите кръпки и корекции, за да гарантира пълна сигурност“, добавя той.

Разработчиците също печелят

Двоичните файлове на Linux изпълняват много функции, използвайки системни повиквания, като достъп до файлове, искане на памет и създаване на процеси. WSL1 разчита на слой за превод, за да интерпретира много от тези системни извиквания и да им позволи да взаимодействат с ядрото на Windows NT.

Най-трудното нещо е да се внедрят всички системни повиквания. Тъй като това не беше направено в WSL1, някои приложения не можеха да работят там. WSL2 въвежда много нови приложения, които работят добре в тази среда.

Новата архитектура позволява на Microsoft да внесе най-новите оптимизации в ядрото на Linux много по-бързо, отколкото с WSL1. Microsoft може да актуализира ядрото на WSL2, вместо да приложи отново всички ограничения.

Инструмент с напълно отворен код

Разработването на собственото ядро ​​на Linux от Microsoft беше кулминацията на години работа на Linux Systems Group, както и на много други екипи в Microsoft, каза Джак Хамънс, програмен мениджър в Linux Systems Group, Microsoft.

Ядрото, предоставено за WSL2, ще бъде с напълно отворен код и Microsoft ще публикува инструкции как да се изгради такова ядро ​​в GitHub. Компанията ще се ангажира с разработчици, желаещи да помогнат на проекта и да стимулират промяна отдолу нагоре.

Разработчиците на Microsoft създадоха WSL2, използвайки системите за непрекъсната интеграция и непрекъсната доставка на компанията. Този софтуер ще се обслужва чрез системата за актуализиране на Windows и ще бъде напълно прозрачен за потребителя. Ядрото ще остане актуално и ще включва всички функции на най-новия стабилен клон на Linux.

За да осигури достъпност на източника, компанията дублира локално хранилища, постоянно наблюдава съдържанието на пощенския списък за сигурност на Linux и работи с няколко компании, които поддържат бази данни в корпоративни виртуални среди (CVE). Това гарантира, че Linux ядрото на Microsoft е актуално с най-новите актуализации и елиминира всички възникващи заплахи.

Промените отдолу нагоре стават задължителни

Microsoft гарантира, че всички промени в ядрото се разпространяват нагоре, важен аспект от философията на Linux. Поддържането на пачове надолу по веригата идва с допълнителна сложност; Освен това тази практика не е често срещана в общността с отворен код.

Целта на Microsoft като активен потребител на Linux е да бъде дисциплиниран член на общността и да допринася за промени в общността. За да се гарантира стабилността на клоновете, свързани с дългосрочна поддръжка, някои пачове - например тези, съдържащи нови функции - може да бъдат включени само в новите версии на ядрото, а не да бъдат пренесени към текущата LTS версия в режим на обратна съвместимост.

Когато основните източници на WSL са налични, те ще се състоят от връзки към набор от корекции и дълготрайна стабилна част от източниците. Microsoft очаква този списък да се свие с течение на времето, тъй като пачовете се разпространяват нагоре и се добавят нови локални пачове, за да поддържат нови WSL функции.

По-приятен дизайн на прозореца

Microsoft също обяви предстоящата зимна версия на Windows Terminal, ново приложение за потребители, които работят с инструменти и обвивки на командния ред, като Command Prompt, PowerShell и WSL.

Windows терминал

Windows Terminal 1.0 предлага много настройки и опции за конфигуриране, които ви дават повече контрол върху външния вид на прозореца на терминала, както и върху черупките/профилите, които трябва да се отварят като нови раздели.

Настройките ще бъдат запазени в структуриран текстов файл, което ги прави лесни за конфигуриране и проектиране на прозореца на терминала по ваш вкус.

Microsoft вече не усъвършенства съществуващата конзола на Windows и създава нова от нулата, решавайки да възприеме нов подход. Терминалът на Windows се инсталира и работи паралелно със съществуващото приложение Windows Console, което идва от кутията.

Как работи

Когато потребител на Windows 10 директно стартира Cmd/PowerShell/и т.н., се задейства процесът, прикачен към обикновения екземпляр на конзолата. Конфигурационният механизъм на новия терминал позволява на потребителите на Windows да създават множество профили за всичките си желани обвивки/приложения/инструменти, независимо дали в PowerShell, Command Prompt, Ubuntu или дори SSH връзки към Azure или IoT устройства.

Тези профили могат да предоставят свои собствени комбинации от дизайн и размер на шрифта, цветови теми, нива на замъгляване на фона или прозрачност. В допълнение, потребителите ще могат да избират нов монопространствен шрифт, за да направят прозореца на терминала да изглежда по-модерен и готин. Този шрифт съдържа програмистки лигатури; той ще бъде публично достъпен и съхраняван в собствено хранилище.

Основните предимства на новия команден интерфейс на Windows са много раздели и красив текст. Поддръжката за множество раздели се счита за най-търсената заявка за разработване на терминали. Красив текст се получава благодарение на механизма за изобразяване, базиран на DirectWrite/DirectX, оборудван с GPU ускорение.

Енджинът показва текстови икони, глифове и специални знаци, намиращи се в шрифтове, включително китайски, японски и корейски идеограми (CJK), емотикони, символи за електропроводи, икони и лигатури за програмиране. В допълнение, този двигател изобразява текст много по-бързо от GDI, използван преди това в конзолата.

Обратната съвместимост остава в пълен ред, въпреки че можете да опитате Windows Terminal, ако желаете.

Хронология: как ще се случи

Microsoft ще предостави Windows Terminal чрез Microsoft Store в Windows 10 и ще го актуализира редовно. По този начин потребителите винаги ще бъдат в крак с най-новите версии и най-новите подобрения – практически без допълнителни усилия.

Microsoft планира да пусне нов терминал през следващата зима. След като Microsoft пусне Windows Terminal 1.0, разработчиците ще продължат да работят върху много от вече изостаналите функции.

Терминал на Windows и изходен код на конзолата на Windows вече е публикувано на GitHub.

Какво може да ни очаква в бъдеще?

Възможността Microsoft да използва собственото си Linux ядро ​​за други цели, например да разработи собствена Linux дистрибуция, днес изглежда малко хипотетична.

Резултатът вероятно зависи от това дали Microsoft успява да намери значително търсене за такъв продукт и какви търговски възможности потенциално биха могли да открият подобни разработки, казва Чарлз Кинг.

Той смята, че фокусът на компанията в обозримо бъдеще ще бъде да направи Windows и Linux все по-съвместими и взаимно допълващи се.

Джошуа Шварц смята, че в този случай ще трябва да се претегли каква ще бъде инвестицията в тази работа и каква ще бъде възвръщаемостта от нея. Ако днес Microsoft беше много млада компания, вероятно щеше да прави всичко, базирано на Linux. Въпреки това, пренасянето на всички вече налични разработки от Microsoft към родната архитектура на Linux днес изглежда скъп и сложен проект, който едва ли ще се изплати добре. Любителите на Linux ще получат свой собствен Linux и основната архитектура ще остане непокътната.

Когато Apple преоткри Mac OS през 2000 г., операционната система беше базирана на BSD Unix, която е по-близка до Linux, отколкото до DOS. Днес се създава нова версия на Microsoft Windows, базирана на Linux.

Може би се отваря нова врата за нас?

Linux ядрото на Microsoft може да проправи пътя за по-голяма оперативна съвместимост между услугите на Windows и операционната система Linux. По същество тези разработки на Microsoft показват, че самата Microsoft вече разбира: днес почти не са останали клиенти, които предпочитат да съществуват в свят, където всичко е Windows.

Много по-разумно е да се използват разнородни технологии и системи, които най-добре отговарят на бизнес изискванията и специфичните практически ситуации.

По-големият стратегически въпрос е какви нови стратегически възможности отваря този ход за самата платформа на Microsoft?

Azure, облачната екосистема на Microsoft, вече предоставя огромна поддръжка за Linux. Преди това Windows поддържаше добре Linux с помощта на виртуални машини.

Фундаменталните промени, които се случват днес, се дължат на факта, че сега процесите на Linux ще се изпълняват естествено на ядрото на Windows, което означава, че работата с Linux от Windows ще бъде много по-бърза, отколкото на виртуални машини. Вероятно в резултат на това Azure ще се обогати с цял слой инженери, използващи Linux в индустриален мащаб.

Източник: www.habr.com