Ubuntu如何安装在Windows系统上？

在数字化时代，操作系统已成为我们工作与生活的核心基石，你是否曾梦想过在一台Windows电脑上同时体验Ubuntu的强大与灵活？Ubuntu安装在Windows并非遥不可及的梦想，而是通过先进的虚拟化技术或双系统配置即可实现的现实，本文将带你深入探索两种主流方案——Windows Subsystem for Linux (WSL)与传统双系统安装，从技术原理、操作步骤到优劣势对比，为你提供一份详尽且专业的技术指南，助你无缝融合两大操作系统的优势,释放开发与探索的无限可能。

Windows Subsystem for Linux (WSL) —— 轻量级集成体验

WSL是微软推出的一项革命性技术，它允许你在Windows 10/11原生运行Linux环境，无需传统虚拟机的额外开销，其核心在于将Linux内核的关键功能移植到Windows内核中,实现了两个系统的深度集成。

技术原理与优势：

• 无缝集成：WSL2（当前推荐版本）利用轻量级虚拟机技术，在Windows内运行一个真正的Linux内核,提供接近原生的Linux性能和系统调用兼容性。
• 资源高效：相比传统虚拟机，WSL共享Windows内核，启动速度快，资源占用（尤其是内存和CPU）显著降低。
• 文件系统互通：Windows的驱动器（如C:）会自动挂载到Linux的/mnt/目录下，你可以直接在Linux中访问和编辑Windows文件，反之亦然（通过特定配置）。
• 开发友好：可以直接在Windows终端中使用Linux命令，运行Linux工具链（如Git, Bash, Python, Ruby等），并与Visual Studio Code等IDE完美配合。

详细安装步骤（以WSL2为例）：

1. 启用所需组件：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 以管理员身份打开PowerShell或命令提示符，执行：

     dism.exe /online /enablefeature /featurename:MicrosoftWindowsSubsystemLinux /all /norestart
     dism.exe /online /enablefeature /featurename:VirtualMachinePlatform /all /norestart

   • 重启计算机。

2. 安装WSL2内核更新包：

   • 访问Microsoft官方下载页面,下载最新的WSL2内核更新包并安装。

3. 设置WSL2为默认版本：

   • 在PowerShell中运行：

     wsl setdefaultversion 2

4. 安装Linux发行版：

   • 从Microsoft Store（如Ubuntu 20.04 LTS, Ubuntu 22.04 LTS等）下载并安装你选择的Linux发行版。
   • 安装完成后，启动该发行版，首次运行会提示创建用户名和密码（此用户为Linux系统的普通用户，并非Windows用户）。

5. 验证与使用：

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 安装完成后，你可以在Windows开始菜单找到Linux发行版并启动，或直接在PowerShell/CMD中输入ubuntu（或其他发行版名称）启动。
   • 使用uname a可查看Linux内核信息,确认WSL2版本。

适用场景：开发者、运维人员、学生等需要频繁使用Linux命令行工具,但对完整Linux桌面环境需求不高的用户。

传统双系统安装 —— 独立且强大的Linux体验

双系统安装意味着在硬盘上划分独立区域，分别安装Windows和Ubuntu，启动时选择进入哪个操作系统，这种方式能提供Ubuntu的完整体验，包括图形用户界面 (GUI)、所有硬件的完全驱动支持以及独立的文件系统。

技术原理与注意事项：

• 磁盘分区：这是双系统安装的核心和难点，你需要从Windows的磁盘空间中压缩卷,腾出未分配的空间供Ubuntu使用。
• 启动引导 (Boot Loader)：Ubuntu安装程序通常会自动安装GRUB作为启动引导器，它可以识别并加载Windows和Ubuntu的启动项，务必确保GRUB被正确安装到硬盘的主引导记录 (MBR) 或 GUID分区表 (GPT) 分区中。
• 数据安全：磁盘操作有风险，强烈建议在操作前备份所有重要数据。
• 硬件兼容性：绝大多数现代硬件对Linux有良好支持，但某些特殊硬件（如某些无线网卡、显卡）可能需要额外安装闭源驱动。

详细安装步骤：

1. 准备工作：

   • 备份数据：将所有重要文件备份到外部存储设备。
   • 下载Ubuntu镜像：从Ubuntu官网下载最新LTS版本的ISO文件。
   • 制作启动U盘：使用Rufus、Ventoy等工具将ISO文件写入至少8GB的U盘，制作成可启动介质。
   • 调整磁盘分区：
     • 打开“此电脑”，右键点击“C:”或其他分区，选择“管理”>“磁盘管理”。
     • 右键点击需要压缩的分区，选择“压缩卷”，输入要压缩的空间大小（建议至少50GB，根据需求调整），点击“压缩”，此时会出现“未分配空间”。

2. 从U盘启动并安装Ubuntu：

   • 插入U盘，重启电脑，进入BIOS/UEFI设置（通常通过Del、F2、F10等键）,将启动顺序设置为从U盘优先启动。
   • 进入Ubuntu安装界面，选择“Install Ubuntu”。
   • 键盘布局：选择合适的键盘布局。
   • 更新和其他软件：选择“正常安装”和“为图形或无线硬件，以及MP3等媒体格式安装第三方软件”。
   • 安装类型：这是关键步骤。
     • 选择“其他选项”以手动分区。
     • 在分区表中，你会看到之前创建的“未分配空间”以及Windows的现有分区（如/dev/sda1, /dev/sda2等）。
     • 为Ubuntu创建分区（示例，假设未分配空间为50GB）：
       • / (根分区)：分配约2030GB空间，文件系统选择“ext4”，挂载点为“/”。
       • /home (家目录)：分配剩余空间（如1020GB），文件系统选择“ext4”，挂载点为“/home”。（分离/home分区便于未来系统重装时保留个人数据）。
       • swap交换空间：如果内存小于8GB，建议分配与内存大小相等的swap空间；大于8GB可分配48GB或根据需求调整，文件系统选择“swap”。
     • 引导加载程序安装位置：通常选择/dev/sda（整块硬盘）或安装程序自动检测的位置,确保它能覆盖Windows的启动引导。
   • 时区设置：选择你的时区。
   • 用户创建：设置你的用户名、密码和计算机名称。

3. 完成安装与后续配置：

   • 安装程序将文件复制到硬盘并安装GRUB，完成后,电脑会自动重启。
   • GRUB启动菜单会出现，你可以选择进入Ubuntu或Windows，首次进入Ubuntu可能需要更新系统：sudo apt update && sudo apt upgrade。
   • 根据需要安装显卡驱动（如NVIDIA的闭源驱动）、无线网卡驱动等。
   • 如果发现无法进入Windows，可能需要使用sudo updategrub命令更新GRUB配置，或使用BootRepair工具修复。

适用场景：需要完整Linux桌面环境、进行深度系统定制、运行仅支持Linux的特定软件,或希望两个系统完全隔离的用户。

两种方案对比与选择

如何选择？

• 如果你主要是在Windows环境下进行开发，偶尔需要Linux命令行工具，或者对资源占用敏感，WSL2是首选。
• 如果你希望Ubuntu作为主力或备用操作系统，需要完整的桌面环境，或者运行某些不兼容WSL的Linux应用，传统双系统安装更合适。

常见问题解答(FAQ)

Q1: WSL和WSL2有什么区别？我应该选择哪个？ A: WSL1是基于转换层的，兼容性好但性能有限；WSL2是基于轻量级虚拟机的，提供完整的Linux内核，性能接近原生，且支持完整的Linux系统调用。新用户强烈推荐使用WSL2，你可以在PowerShell中运行wsl setversion <发行版名称> 2来升级。

Q2: 双系统安装后，Windows启动选项消失了怎么办？ A: 这通常是GRUB配置问题，可以尝试进入Ubuntu，打开终端，运行sudo updategrub命令来更新启动项，如果无效，可以使用Ubuntu Live U盘启动，安装bootrepair工具（sudo apt install bootrepair，然后运行bootrepair）自动修复引导。

Q3: WSL中可以运行Linux图形界面应用吗？ A: 可以，WSL2支持X11转发和Wayland，对于X11应用，可以在Windows上安装X Server（如VcXsrv、Xming），然后设置export DISPLAY=:0来运行图形应用，对于支持Wayland的应用，WSLg提供了更无缝的图形支持（通常已内置在较新版本的WSL中）。

Q4: 双系统中，Ubuntu和Windows可以共享文件吗？ A: 可以，一种简单的方式是在Ubuntu中访问Windows分区，它们通常自动挂载在/mnt/目录下（如/mnt/c/），另一种方式是在Ubuntu中安装ntfs3g（通常已预装）以支持对NTFS分区的读写，反之,在Windows中可以通过共享文件夹或安装Samba客户端访问Ubuntu的共享。

Q5: 我可以在双系统中删除Ubuntu并恢复Windows空间吗？ A: 可以，删除Ubuntu后，需要使用Windows磁盘管理工具删除对应的Ubuntu分区，然后将该空间合并回原有Windows分区（如果空间相邻）或标记为未分配空间，如果删除Ubuntu后GRUB仍然存在导致启动菜单异常,可以使用Windows安装介质或启动修复工具修复引导。

通过本文的详细阐述，相信你已经对Ubuntu安装在Windows的两种主流方案有了深入的理解，无论是追求便捷高效的WSL，还是向往独立完整的双系统体验，选择最适合你需求的方案，都能让你在Windows的世界里享受到Linux带来的强大与魅力,开始你的探索之旅吧！

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