WSL2のUbuntu 20.04でGUIを描画する設定についてメモしておきます。WSL2でGUIアプリを開発したいときってありますよね。Windows側にXserverのインストールが必要になります。
今回想定する環境は、Windows10 + WSL2 + Ubuntu 20.04です！
手順は下記です。
- VcXsrvのインストール
- オプションを付けてVcXsrvを起動
- UbuntuにDISPLAY環境変数を設定
- プログラムを実行
※ 追記（2021/01/29）：下記のDISPLAY変数を設定するとpipコマンドが遅くなる現象が発生する可能性があります。解決する方法について記事を書いたので、もし同じ現象になった場合は下記を参考にしてください。
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WSL2のpipが遅い！解決策と原因
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VcXsrvのインストール
まず、Windows10にXserverをインストールします。ここではVcXsrvを利用します。VcXsrvは有名なソフトウェアでネットにも情報が多いです。
ダウンロードはこちら からです。インストールは特に難しいことがないので、素直に進めてください。
VcXsrvの起動
VcXsrvを起動します。windowsボタンを押して"xlaunch"と検索して、XLaunchアプリを起動します。
起動後に表示される各ページでの設定は下記の通りです。
| 設定画面 | 設定内容 |
| Select display settings | ・Multiple windowsにチェック ・Display number: 0（-1でもよい） |
| Select how to start clients | ・Start no clientにチェック |
| Extra settings | ・ClipboardとNative openglにチェック ・Additional parameters for VcXsrvに「-ac」を追加 |
Extra settingsの画面での"-ac"オプションはアクセス制限を無効化するオプションです。
アクセス制限を無効化することでWSLからWindows10のXサーバにアクセスすることが可能になります。
他のオプションを確認したい場合はこちら。
UbuntuにDISPLAY環境変数を設定
WSLのUbuntu側に、Xserverの接続先としてWindwos10のVcXsrvを指定します。
.bashrcや.zshenvに下記を追加してファイルを読み込みます。
export DISPLAY=$(cat /etc/resolv.conf | grep nameserver | awk '{print $2}'):0上記のコマンドでDISPLAY=x.x.x.x:0となります。x.x.x.xは、UbuntuのIPアドレスです。WSL2では起動のたびにIPアドレスが変更されるので、上記の設定を追加することでIPアドレスの変更に対応しています。
x.x.x.x:0の":0"は、VcXsrvの起動時に設定したDisplay numberです。
プログラムを実行
あとはWSL2上のubuntuからプログラムを普通に実行するだけです。
試しにxeyesを実行してみましょう。下記を実行して、ウィンドウが表示されればOKです。
$ sudo apt install x11-apps $ xeyes
xeyesが起動できないとき
xeyesコマンドで下記のエラーを取得した場合、おそらくWindows Deffenderのファイアウォールの設定が原因です。
$ xeyes Error: Can't open display: <ip address>:0.0
この現象はWSLのgithubのissueで議論されています。要するに、WSLからローカルのVcXsrvに接続するときは、パブリックネットワークに対するファイアウォールを許可しなければならないという訳です。
上記のissueに解決策が数個提案されていますが、一番簡単なのはVcXsrvに対してパブリックネットワークのアクセスを許可してしまうことです。セキュリティ的にはよろしくないですが、とりあえず急ぎで使いたい場合はそれでよいと思います。
ファイアウォールの設定については別の記事にまとめてようと思います。
まとめ
Windows10のWSL2のUbuntuで、GUIを利用するプログラムの実行方法についてまとめました。XserverのソフトであるVcXservをインストールして、Ubuntu側に環境変数を設定するだけです。
WSLはどんどん便利になっている気がしますね。
おまけ：X Window Systemについて
X Window SystemとはUnix系OSで利用されているウィンドウシステムのことです（XとかX11とか呼ばれたりする）。
クライアントサーバ型のシステムで、ディスプレイへの入出力（Xサーバ）とソフトウェアの実行（Xクライアント）を分離しています。
上記のWSLでの処理を例にすると、下記の流れになります。
- XクライアントであるWSL2上のUbuntuから描画データをXサーバに送信
- Windows10上で動くXサーバであるVcXservがデータを受信して画像を描画
Ubuntu側でDISPLAY環境変数を設定したのは、Xクライアントが送信先(Xサーバ)を知る必要があったからです。
ちなみに、XクライアントとXサーバの通信はXプロトコルと呼ばれる独自の通信規約が利用されており、XクライアントとXサーバは同じコンピュータでも動作するし、別々のコンピュータでも動作します。
つまり、ネットワーク越しにXクライアントとXサーバをつなげることができるという訳です。
いつかこの辺りを記事にしたいと思います。
