Khi Microsoft lần đầu tiên giới thiệu bản xem trước công khai của Windows Subsystem for Linux (WSL) trong bản Cập nhật kỷ niệm Windows 10 vào tháng 8 năm 2016, nó chủ yếu được xem là một tiện ích nhỏ dành cho các nhà phát triển mong muốn sử dụng Bash và terminal Linux. Ít ai ngoài cộng đồng Insider có thể đoán rằng WSL sẽ phát triển thành một môi trường Linux đầy đủ tính năng, được tăng tốc GPU và hỗ trợ giao diện người dùng đồ họa (GUI), được duy trì và cung cấp thông qua các bản cập nhật Windows và Microsoft Store. Tuy nhiên, gần một thập kỷ sau, WSL đã phát triển mạnh mẽ và trở thành một tính năng vượt trội, được đánh giá là một trong những bổ sung quan trọng nhất cho Windows trong một thời gian dài, mang đến khả năng chạy Linux trên Windows một cách mạnh mẽ và linh hoạt.
Lịch sử hình thành và phát triển của WSL
Khởi đầu từ năm 2016 với WSL 1
Bản beta của WSL được ra mắt vào tháng 8 năm 2016, tích hợp một lớp dịch nhân kernel nguyên bản cho phép Windows chạy các tệp thực thi Linux ELF mà không cần máy ảo (VM). Vào thời điểm đó, hiệu suất của nó tương đối chậm và tiềm năng chưa được khai thác triệt để, thiếu nhiều tính năng để tạo ra một trải nghiệm Linux chân thực trong Windows. Khi ấy, việc sử dụng máy ảo Linux vẫn là lựa chọn tốt hơn để đạt được khả năng tương thích hoàn chỉnh, đặc biệt là khi không phải tất cả các lệnh gọi hệ thống (syscall) đều được triển khai trong bản dựng WSL đầu tiên.
Giao diện Windows Terminal hiển thị danh sách các bản phân phối Linux đã cài đặt trong WSL.
Bước nhảy vọt cùng WSL 2 (2020)
Vào tháng 5 năm 2020, mọi thứ đã thay đổi đáng kể với sự ra mắt của WSL 2. Phiên bản này đã thay thế lớp dịch nhân bằng một nhân Linux thực sự được tích hợp trong một máy ảo tiện ích Hyper-V nhẹ. Sự thay đổi kiến trúc này đã mang lại hiệu suất gần như ngang bằng với Linux chạy trên phần cứng vật lý (bare-metal) và khả năng hỗ trợ đầy đủ các lệnh gọi hệ thống. Điều này cho phép các công cụ như Docker có thể chạy mượt mà dưới WSL, với nhiều cải tiến đáng kể so với việc chạy Docker nguyên bản trên Windows. Cụ thể, Docker daemon khởi động nhanh hơn từ khi bật máy, phân bổ bộ nhớ linh hoạt hơn, chỉ sử dụng tài nguyên khi cần thiết, mang lại trải nghiệm Docker tốt hơn trên Windows trong khi vẫn tận dụng được các lợi ích của Linux.
Liên tục được cải tiến và hoàn thiện
Kể từ đó, WSL 2 đã chứng kiến nhiều cải tiến để ngày càng hoàn thiện hơn. Năm 2021, nó nhận được hỗ trợ tính toán GPU và CUDA, mở ra cánh cửa cho các tác vụ đòi hỏi xử lý đồ họa chuyên sâu. Năm 2022 (sau khi được xem trước vào năm 2021), WSLg đã được giới thiệu, cho phép các ứng dụng desktop X11 và Wayland chạy với hỗ trợ giao diện người dùng đồ họa (GUI) đầy đủ. Một bản cập nhật vào tháng 9 năm 2022 cũng bổ sung hỗ trợ systemd để quản lý dịch vụ, một tính năng cốt lõi của các bản phân phối Linux hiện đại. Theo thời gian, WSL ngày càng tiệm cận với trải nghiệm Linux thực thụ dưới Windows, kết hợp những gì tốt nhất của cả hai thế giới. Các công cụ như Windows Terminal của Microsoft đã tích hợp WSL một cách liền mạch, biến nó thành một phần tự nhiên trong trải nghiệm Windows.
Hiệu suất vượt trội và sự tích hợp không thỏa hiệp
Môi trường “tốt nhất của cả hai thế giới”
WSL 2 đạt được hiệu suất gần như ngang bằng với Linux chạy trên phần cứng vật lý trong hầu hết các tác vụ, đồng thời có thể tương tác theo cách mà người dùng cảm thấy như nó là một phần của Windows. Nó chia sẻ trình quản lý bộ nhớ, bộ lập lịch và ngăn xếp I/O của kernel Windows, và việc khởi chạy một shell Linux đơn giản như việc tạo một tiến trình Windows khác. Các điểm chuẩn về các tác vụ chuyên sâu về tệp như cài đặt npm (npm install) và pip (pip install) thường xuyên cho thấy hiệu suất tương đương với Linux dưới Hyper-V, một con số thực sự ấn tượng. Những chậm trễ đáng chú ý duy nhất xảy ra khi mã cần vượt qua ranh giới hệ thống tệp giữa Windows và Linux, mặc dù đây là một lĩnh vực mà Microsoft đã và đang không ngừng cải thiện.
Lợi ích to lớn cho nhà phát triển
Khi được sử dụng trong các ngữ cảnh phát triển, WSL thậm chí còn phát huy tác dụng mạnh mẽ hơn. Ngay từ những ngày đầu, WSL đã gắn kết /mnt/c, có nghĩa là bạn có thể truy cập ổ C của mình từ bên trong WSL. Ngày nay, nó còn tiến xa hơn, cho phép các tệp thực thi của Windows được hiển thị bên trong Linux (như notepad.exe) và các lệnh Linux được hiển thị bên trong Windows (wsl –exec python). Các nhà phát triển có thể chuyển đổi linh hoạt giữa Visual Studio Code (Remote-WSL), Docker Desktop (hiện mặc định sử dụng engine WSL 2) và các chuỗi build Linux gốc mà không cần chuyển đổi ngữ cảnh hay khởi động kép. Ngay cả khi có một chút hiệu suất bị mất, lợi ích của việc có thể làm việc trên cả hai hệ điều hành cùng một lúc là rất lớn. Ví dụ, với VS Code, bạn có thể triển khai ứng dụng vào phiên bản WSL của mình để kiểm tra các ứng dụng Linux-native ngay từ môi trường IDE trên Windows mà không cần di chuyển tệp thủ công đến máy chủ Linux.
Sức mạnh GPU và ứng dụng đa dạng
Đối với các ứng dụng tận dụng GPU, WSL càng trở nên ấn tượng. Chạy PyTorch với CUDA từ dấu nhắc Ubuntu trong WSL và chỉnh sửa notebook trong Windows giúp các quy trình làm việc khoa học dữ liệu trở nên linh hoạt và tiện lợi. Các driver chính thức từ Nvidia, AMD và Intel đều hỗ trợ lộ DirectML và các nhân CUDA thẳng vào máy ảo WSL, cho phép một máy Windows có thể huấn luyện các mô hình tương tự như một máy trạm Linux chuyên dụng. Hơn nữa, nhiều ngữ cảnh phát triển nói chung chạy nhanh hơn dưới WSL 2, điều này thoạt nghe có vẻ nghịch lý nhưng lại hợp lý khi xem xét sự khác biệt trong cách Windows và Linux xử lý hệ thống tệp và thậm chí cả việc tạo tiến trình.
Giá trị cho cả người dùng phổ thông
Ngay cả đối với những người dùng chủ yếu sử dụng Windows và không phải là nhà phát triển, WSL vẫn có thể cải thiện trải nghiệm Windows và làm cho nó tốt hơn. Như đã đề cập, nó có thể truy cập các tệp thực thi của Windows, vì vậy bạn có thể tạo một alias để khởi chạy một ứng dụng trên Windows chỉ bằng một lệnh đơn giản. Ví dụ, lệnh sau sẽ khởi chạy Sublime Text trong máy chủ Windows của bạn bất cứ khi nào bạn gõ “sublime”:
alias sublime='"/mnt/c/Program Files/Sublime Text/subl.exe"WSL còn có thể kích hoạt nhiều điều tuyệt vời khác. Các công cụ mạnh mẽ như grep để tìm kiếm có thể được sử dụng bởi bất kỳ ai, và các ứng dụng GUI Linux cũng có thể chạy thông qua WSL. Ngay cả Docker cũng có thể cực kỳ hữu ích cho những người không phải là nhà phát triển, và WSL giúp việc triển khai và sử dụng nó trở nên dễ dàng hơn đáng kể.
WSL so với các tính năng Windows khác: Tại sao lại vượt trội?
Khi xem xét một số tính năng tốt nhất được bổ sung vào Windows trong thập kỷ qua, rất ít tính năng có thể sánh được với khả năng và tầm quan trọng của WSL. Việc tân trang Microsoft Edge có thể gần ngang hàng, cũng như DirectStorage và Game Bar, mặc dù Edge dành cho trình duyệt chỉ chiếm hơn 5% thị phần, và DirectStorage cùng Game Bar có tính ngách hơn đáng kể. Với DirectStorage, nhiều trò chơi không sử dụng nó, và với Game Bar, nhiều người dùng thực tế đã tắt nó, đặc biệt là khi nó từng ảnh hưởng đến hiệu suất khi mới ra mắt.
Môi trường Windows Subsystem for Linux (WSL) hoạt động trên Windows 11.
WSL mang ý nghĩa to lớn, không chỉ về mặt tính năng mà còn về ý nghĩa của việc tích hợp Linux như một phần của Windows ngay từ đầu. Có vô số cách mà bất kỳ ai cũng có thể tận dụng nó. Các công cụ như Windows Terminal rõ ràng đã được phát triển với ý định hợp nhất tất cả các cách khác nhau để bạn có thể tương tác với terminal trên Windows, bao gồm cả việc tích hợp WSL như một phần trong quy trình làm việc điển hình của bạn. Khi ngày càng nhiều công cụ bắt đầu tận dụng WSL, những lợi ích đã trở nên rõ ràng khi nhìn vào Docker Desktop và vô số công cụ AI có thể triển khai dưới Linux, vốn rất khó triển khai trên Windows.
Nếu bạn không phải là nhà phát triển, bạn vẫn có thể thử WSL và khám phá nó. Đây là một cách tuyệt vời để bắt đầu làm quen với Linux và học cách nó hoạt động, và việc bắt đầu chưa bao giờ dễ dàng đến thế.
Windows Subsystem for Linux (WSL) không chỉ là một công cụ tiện ích; nó là một minh chứng cho tầm nhìn chiến lược của Microsoft trong việc xây dựng một hệ điều hành mở và linh hoạt hơn. Từ một bản thử nghiệm ban đầu, WSL đã phát triển thành một môi trường Linux mạnh mẽ, tích hợp sâu, mang lại hiệu suất vượt trội và mở ra vô vàn khả năng cho cả nhà phát triển và người dùng phổ thông. Khả năng kết hợp tốt nhất của cả Windows và Linux trong một trải nghiệm liền mạch đã định vị WSL như một trong những tính năng đột phá nhất, thực sự thay đổi cuộc chơi trong kỷ nguyên công nghệ hiện tại. Hãy bắt đầu khám phá WSL ngay hôm nay để trải nghiệm sức mạnh và sự tiện lợi mà nó mang lại!
