众所周知，在 Microsoft Store 中，有Ubuntu 的三个版本。这意味着在 Windows 上我可以模拟 Ubuntu 并直接在 Windows 上使用 Ubuntu 命令行。
问题很简单：我不能从 Windows 中模拟的 Ubuntu 命令行执行哪些我可以在基于 Linux 的适当 Ubuntu 上执行的操作？下载这个 Ubuntu 应用程序、安装它并使用它而不是真正的操作系统是否有用？是否可以安装所有开发库？我可以编写（或不编写）设备驱动程序吗？换句话说：限制是什么？
Ubuntu-on-Windows 缺少基于 Ubuntu Linux 的哪些功能？
欢迎新的答案：我知道每个软件总是通过改进特性和功能而改变！
在适用于 Linux 的 Windows 10 子系统下运行的 Ubuntu 不是完整的发行版。事实上，它根本不是 Linux——它没有 Linux 内核。所以你不能测试或尝试内核扩展，包括驱动程序，因为你没有运行 Linux。
如果你想做这样的事情，要么在虚拟机中安装 Ubuntu——Win10 包含 Hyper-V，但就我个人而言，我更喜欢免费的 VirtualBox——或者在裸机上运行 Ubuntu 来双启动你的机器。您几乎肯定会发现后者比运行 Windows 更快——我在所有机器上都这样做。部分原因是您在运行 Windows 时需要防病毒保护，这会降低性能，尤其是磁盘性能。因为你需要它，Win10 包含内置的杀毒软件。
使用 Linux，您不需要任何东西，因此对性能的影响较小。
以上每个答案都有许多有用的信息。我在这里总结了他们每个人的主要概念。
2020 年 4 月更新：此处解释了使用 WSL 的优缺点。很明显为什么拥有一个真正的 Linux 内核是一个优势！此外，这里还有将 WSL 2 安装到 Windows 10 的指南。如果您已安装 WSL 1 并且想要传递到 WSL 2，您可以在此处找到执行此操作的说明。
2019 年 8 月更新：新的WSL 2已发布（请阅读此处了解更多信息）。您似乎可以使用真正的 Linux 内核和 Linux 文件系统。老实说，到目前为止我还没有尝试过新版本（它在我的 TODO 列表中）。
2019 年 5 月更新：正如最近的答案之一所指出的，WSL 正在通过使用真正的 Linux 内核并提供更多选项而不断发展。我已经阅读了这份文件，如果得到确认，这将是向前迈出的一大步。在这里您可以找到一篇关于“W10 上的真正 Linux 内核”主题的精彩文章
回答 2018 年 7 月 总结： “Windows 上的 Ubuntu 是 Linux 兼容模式下 Windows 内核之上的完整 Ubuntu 用户空间”，正如其中一条评论所指出的那样。
我不能做的：
我可以做什么：
附加信息：
这些应用程序是免费的，可从 Windows 应用商店下载，您可以在此处找到安装和使用说明。
在博客的另一个问题中，一些关于如何为 WSL 使用 GUI 的建议（非官方，第三方）
在适用于 Linux 的 Windows 子系统 (WSL) 下无法轻松完成的一件事是运行 Linux GUI 应用程序。
为此，您必须安装不受支持的 X11 服务器，例如 VcXsrv 或 Xming。
启用 WSL 相对简单。作为 Linux 命令行用户空间，它似乎相当不错。
来自如何极客：
从allquixotic 的评论更新：
截至 2019 年 5 月，WSL 2 正在开发中。
（强调我的）
最初写这个问题时，WSL2 和 WSLg 都没有发布，所以今天的答案肯定与几年前不同。其中一些信息已在此处的答案中进行了更新，但我觉得这里的其他答案中缺少很多关于实际“限制”的信息。
我是一个相当大的 WSL 粉丝，但我将是第一个承认 WSL 存在很多限制的人。幸运的是，其中大多数都有解决方法，但它们确实让大多数新用户措手不及。
首先，让我列出 WSL 上的 Ubuntu 与虚拟机或物理机上的传统 Ubuntu 安装之间的一些“差异”。我将在下面的“限制”部分中引用其中的一些：
WSL1 作为“系统调用转换层”运行，试图将 Linux 内核 API 转换为 Windows 内核的 API。
在 WSL2 中运行的 Ubuntu 更像是一个容器。它在托管虚拟机（您无法访问）中的真实 Linux 内核下运行。Ubuntu 在该 VM 的命名空间内运行。它本身并不直接在 VM 中运行。
WSL 有自己的初始化系统。它的主要工作（除了一些“正常”的 Linux 初始化任务）是建立 Linux 和 Windows 之间的互操作性。例如，它：
该初始化在 Ubuntu WSL 实例/命名空间/容器中作为 PID1 运行。
启动 WSL 与启动虚拟机或物理机不同。Ubuntu 通常（通常通过 Systemd）在引导期间执行的许多任务不是 WSL 所需要的，或者实际上对其正常运行有害。
启动 WSL 时没有“登录”的概念。WSL 检测默认用户并自动启动为该用户定义的 shell
/etc/passwd。不需要或不需要密码。WSL 的限制
考虑到这一点，以下是我能想到的一些限制：
init/Systemd： 在 WSL 中运行的 Ubuntu 不使用 Systemd。Systemd 要求它以 PID1 运行，但 WSL 的 init 以 PID1 运行。您在执行各种任务（例如安装 Docker）时遇到的许多文档、博客文章等都假定 Systemd 可用。我在这个答案中提到了几种解决方法。
此外，除非您求助于该答案中提到的命名空间黑客，否则与 Systemd 根深蒂固并依赖于 Systemd的软件包将无法运行。Gnome 是比较常见的例子之一。
作为另一个个人示例，几天前我试图在非 Systemd 发行版中运行
cockpit（用于 Web 界面），但我找不到任何方法来解决它对 Systemd 的依赖。libvirtd对于在 WSL 上使用 Ubuntu 的新用户来说，这无疑是最容易混淆的领域之一。
在 WSL2 上运行 Systemd：与前面的项目相关，如果您确实尝试使用 Systemd，Ubuntu（以及几乎所有发行版）上的默认 Systemd 引导过程会做出一些在 WSL 上无效的假设。例如：
Systemd 将擦除
/tmp.而不是符号链接。绑定挂载可以只读方式重新挂载，以防止篡改它（在 Arch Systemd 指南中找到）。systemd-tmpfilesSystemd 将设置一些
binfmt_misc处理程序，覆盖允许您在 WSL 下运行 Windows 二进制文件的 WSL 处理程序。Systemd 将重新定义用户环境，覆盖附加到它的 Windows 路径。
如果您计划运行 Systemd（即使使用“帮助”脚本），我强烈建议您记住它可能会干扰 WSL 下的其他 Ubuntu 操作，并计划在它发生时进行故障排除。
访问物理硬件：在 WSL 上，您对硬件的访问权限有限：
串行端口： WSL1 可以在一定程度上访问串行端口，但仅限于系统调用实现。也就是说，可以在 WSL1 上运行一些利用串行端口的软件，而这在 WSL2 上是不可能的。
物理驱动器：在 Windows 10 下，您只能通过网络协议挂载驱动器或连接到 Windows 并格式化为 NTFS 的物理驱动器。无法安装原始驱动器和使用其他文件系统的驱动器。
Windows 11 下的 WSL2确实具有挂载其他驱动器类型的能力。
图形：在 Windows 10 下，WSl 上的 Ubuntu 无法直接访问任何图形应用程序或界面。如果要在 WSL 上的 Ubuntu 中运行图形 Linux 应用程序，则必须在Windows中安装第三方 X 服务器并使用适当的
DISPLAY设置在 WSL 中运行 X 客户端/应用程序。有关更多详细信息，请参阅此答案和此答案。同样，在 Windows 11 下，WSL2 现在能够开箱即用地运行图形应用程序。
GPU： 在最近的 Windows 10 版本中，一些GPU 计算任务可以使用直通库和Windows GPU 驱动程序来执行。
在 Windows 11 下，增加了一些额外的 GPU 计算任务。
USB：无法直接访问 USB 设备。但是，在 WSL2（在 Windows 10 和 11 中）下，它们可以使用 USB/IP从 Windows 共享，然后连接到 Ubuntu。
但请注意，现有的 WSL2 内核不包括大多数 USB 设备的设备驱动程序。例如，即使是基本的媒体捕获（即摄像头）驱动程序也不包括在内。但是，您可以为 WSL2 构建自己的内核并包含必要的驱动程序。但是，请注意，目前，我（和其他人）尚未成功从 WSL 中的 USB 摄像头捕获视频。有关最新进展，请参阅Stack Overflow 上的这个问题。
Ubuntu 引导设备： WSL 中 Ubuntu 的主引导虚拟磁盘/分区必须格式化为 ext4。虽然 WSL2 内核支持额外的文件系统，例如 btrfs，但它们只能用于辅助分区。
依赖身份验证/登录的任务：由于上述 (6)，某些依赖身份验证的任务在 WSL 上的行为会有所不同。例如，通常您会编辑
/etc/security/limits.conf以提高用户的限制（例如打开文件的数量、优先级/优先级等）。但是，这是一个在用户登录期间由 PAM（“可插入身份验证模块”）处理的文件。如果没有经过身份验证的登录，则永远不会处理此文件。如果遇到此问题，请参阅此答案中的解决方法。启动服务：
Windows 10：没有 Systemd（或其他 init）可依赖，没有简单的方法来定义默认情况下应该在 WSL 实例中运行哪些服务。例如，
cron守护程序将不会运行（此问题的来源）。解决方法是检查服务是否在您的 shell 启动（例如~/.bashrc）中运行，如果没有则启动它。有关更多详细信息，请参阅此答案。Windows 11：现在至少包括在启动时运行任务的能力。有关详细信息，另请参阅相同的答案。但是，我可能会建议您使用此方法启动流程主管作为您的主要任务，然后使用流程主管来启动和管理其他需要的任务。我在这个 Stack Overflow 答案中提到了如何使用 来执行此操作
supervisord，但是任何进程主管（当然，它不需要它是 PID1）都可以工作。网络：虽然这可能属于“硬件”部分，但它可能值得在这里单独标注。WSL2 的网络当前在 Hyper-V 内的虚拟交换机下运行，并且该交换机从网络的其余部分进行了 NAT。这意味着您无法轻松地从本地网络上的其他设备（计算机、电话等）访问 WSL2 中的网络服务，而无需额外的努力。
最简单的解决方法是尽可能使用 WSL1。还有多种其他解决方法。
VPN：同样，当连接到某些禁用本地流量的 VPN 时，WSL2 将失去网络，因为它是“本地”（但不是本地主机）网络流量。
笔测试： 一些渗透测试任务根本无法使用 WSL1（因为有限的系统调用翻译）或 WSL2（因为硬件是虚拟化的）。这里有两个突出的领域：
无法直接访问 wifi 接口（仅限虚拟以太网设备），因此 WLAN 密码破解技术将无法使用。作为一种解决方法，应该可以安装一个辅助 USB WiFi 加密狗，如上所述通过 USB/IP 传递它，然后在 WSL2 中使用它。请注意，您需要使用适合网络加密狗的驱动程序构建自己的内核。
因为 WSL2 与 Windows 主机（以及网络的其余部分）位于单独的第 2 层网络上，所以无法进行任何第 2 层扫描。上述 USB/IP 解决方法也应该适用于此。
性能：总的来说，WSL2 下的性能还是不错的。但是，有一些警告：
WSL1： WSL1 在其“pseudo-ext4/overlay”文件系统上的性能略有下降。但是，WSL2 在 ext4 文件系统上实现了接近原生的性能。
WSL2：当访问 Windows 驱动器上的文件，尤其是多个小文件时，WSL2 的性能会受到很大影响。检查 NTFS 驱动器上的 WSL2 内核需要 10 多分钟（否则约 30 秒）。强烈建议您将项目文件保存在 ext4 文件系统上或在访问 Windows 驱动器时使用 WSL1。
我保留了一个 WSL1 实例，主要是为了在需要时使用 Windows 驱动器。
我相信我会记得更多（或者也许有人会在评论中指出它们），如果需要我会添加它们。
同样，通过提到的变通方法，对于大多数 WSL 用户来说，其中大多数都不是严重的障碍。但是，它们是我在 Stack Exchange 网站上回答的许多问题的来源。