此文档创建于 2022/9/7

Windows上的Linux工作流搭建

今天在新电脑上配置工作环境，由于是每次都很耗时的重复工作，这次就来记录一下全流程。

这个页面的大概用处

首先是方便我自己以后配置环境。

此外，作为一份独家指南，本页面详细指导如何在Windows上搭建原生的linux工作环境。

MSYS2 & Why NOT WSL?

这个方案将基于MSYS2。不使用WSL的根本原因是，对于基础开发需求，WSL仍然与原生Linux开发有差异。

WSL的问题可以细分为以下几点：

  1. Windows上书写的bash文件强行使用CRLF，因此在WSL下运行失败。

  2. Windows上不能直接修改WSL中的文件，否则文件失效。

  3. WSL的home不是Windows home，这意味着我有两个.bashrc/.zshrc，有两套不同的环境，两套环境还需要区别对待。虽有一定的互操作性，但Windows/WSL的文件/命令等对于另一方需特殊对待。

相比于使用WSL的诸多问题，我们使用MSYS2达成的效果是：一个支持Windows桌面系统的linux开发环境，或者一个正确支持的linux工具集的Windows 1。

配置流程

0. Windows系统驱动，以及代理软件

使用供应商提供的驱动安装方式，如thinkpad使用联想商店安装驱动。

对于代理软件，因为新机器的网络还未配置，此时获取软件是比较麻烦的。可以在旧机器上使用 python -m http.server <端口号> 开启文件服务器，然后在装机的机器上访问下载好的代理软件以及配置。

1. 最基本的配置

  1. 将用户目录加入快速访问

  2. 针对使用 win+space 切换输入法以避免按键冲突的用户解决 Windows 输入法问题，做以下步骤：

    • 卸载默认的中文输入法 (在首先语言里删除中文)
    • 安装想要的输入法，如搜狗输入法
    • 新建一个注册表文件 坑爹bug.reg (来源的知乎回答)，输入如下内容并执行，重启生效：
      Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_CURRENT_USER\Control Panel\Input Method\Hot Keys\00000010]
"Key Modifiers"=hex:00,c0,00,00
"Virtual Key"=hex:ff,00,00,00
[HKEY_CURRENT_USER\Control Panel\Input Method\Hot Keys\00000070]
"Key Modifiers"=hex:00,c0,00,00
"Virtual Key"=hex:ff,00,00,00
[HKEY_USERS\.DEFAULT\Control Panel\Input Method\Hot Keys\00000010]
"Key Modifiers"=hex:02,c0,00,00
"Target IME"=hex:00,00,00,00
"Virtual Key"=hex:ff,00,00,00
[HKEY_USERS\.DEFAULT\Control Panel\Input Method\Hot Keys\00000070]
"Key Modifiers"=hex:02,c0,00,00
"Target IME"=hex:00,00,00,00
"Virtual Key"=hex:ff,00,00,00

  3. 针对 Emacs 用户，切换 Ctrl 和 Capslock 键:

    • 新建注册文件 switch-ctrl-capslock.reg 输入以下内容并执行，重启生效：

      Windows Registry Editor Version 5.00
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Keyboard Layout]
"Scancode Map"=hex:00,00,00,00,00,00,00,00,02,00,00,00,1d,00,3a,00,00,00,00,00

  4. (对于使用Edge的用户) 使用规则代理：

    • 开启全局代理。

    • 打开 Microsoft Edge，访问 Chrome 商店，为 Edge 安装 SwitchyOmega。

      注意：移植到 Edge 商店中的 SwitchyOmega 有后门，会窃取你的支付信息等，为了避免造成严重的财产损失，请务必使用 Chrome 商店上的官方 SwitchyOmega。

    • 设置完规则代理后，关闭全局代理。

2. 开发环境配置

  1. 安装更新的powershell:

    https://docs.microsoft.com/zh-cn/powershell/scripting/install/installing-powershell-on-windows

    该页面应包含powershell下载链接。

  2. 配置Windows包管理器scoop

    • 官方页面 https://scoop.sh/ 介绍了最新的scoop安装方法。记得设置Policy时要使用管理员权限。

    • 安装scoop后，执行以下命令：

    [net.webrequest]::defaultwebproxy = new-object net.webproxy "http://127.0.0.1:<端口号>"
scoop config proxy 127.0.0.1:<端口号>
scoop install git

  3. 安装vscode:

    scoop bucket add extras
scoop install vscode
# 右键打开vscode （执行后重启生效）：
C:\Users\<用户名>\scoop\apps\vscode\current\install-associations.reg

    随后打开vscode, 登录GitHub账号，同步键位和主题。

  4. 配置msys2和其他插件 （建议暂且先使用我提供的配置，后续做自定义修改）

    1. 在windows高级系统设置里，设置用户系统变量

      HOME=C:\Users\<用户名>
HOMEPATH=C:\Users\<用户名>

    2. 安装字体Caskaydia Cove Regular Nerd Font Complete Windows Compatible.otf

      字体目录链接:

      https://github.com/ryanoasis/nerd-fonts/tree/master/patched-fonts/CascadiaCode/Regular/complete

    3. 从应用商店安装 windows terminal

      如果windows应用商店无法打开，可以直接在浏览器中访问 windows-terminal。

    4. 打开 windows terminal，修改键位：将switch-to-tab index <编号>设置为alt + <编号 - 1>。

    5. 安装 MSYS2 和一些重要插件，但暂且先不要执行 msys2 命令。

      scoop install msys2
scoop install fnm

    6. windows terminal 点开 settings，新建空 profile，任意取名，commend line 参数填入 mingw64.cmd -shell bash。

      将该 profile 设置为默认 profile。找不到图形界面可以打开 JSON Settings，将默认的 profile uuid 改为刚刚新建的 profile 的 uuid。所有信息都可以在 JSON Settings 中找到。

    7. 设置刚刚新建的 Profile 的外观 (Appearance 选项)，将字体设置为刚刚安装的 CaskaydiaCove NF，颜色主题自选。

    8. 新建 ~/.bash_profile，用 vscode 打开，填入以下内容

      点击展开.bash_profile 文件内容 
      if [ -f "${HOME}/.bashrc" ] ; then
    source "${HOME}/.bashrc"
fi

    9. 新建 ~/.bash-colors.sh 和 ~/.bashrc，填入以下内容 (推荐走完配置流程后再自行配置)。

      点击展开.bash-colors.sh 文件内容 
      # .bash-colors.sh
function __ {
  echo "$@"
}
function __make_ansi {
  next=$1; shift
  echo "\[\e[$(__$next $@)m\]"
}
function __make_echo {
  next=$1; shift
  echo "\033[$(__$next $@)m"
}
function __reset {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "0${out:+;${out}}"
}
function __bold {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "${out:+${out};}1"
}
function __faint {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "${out:+${out};}2"
}
function __italic {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "${out:+${out};}3"
}
function __underline {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "${out:+${out};}4"
}
function __negative {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "${out:+${out};}7"
}
function __crossed {
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "${out:+${out};}8"
}
function __color_normal_fg {
  echo "3$1"
}
function __color_normal_bg {
  echo "4$1"
}
function __color_bright_fg {
  echo "9$1"
}
function __color_bright_bg {
  echo "10$1"
}
function __color_black   {
  echo "0"
}
function __color_red   {
  echo "1"
}
function __color_green   {
  echo "2"
}
function __color_yellow  {
  echo "3"
}
function __color_blue  {
  echo "4"
}
function __color_magenta {
  echo "5"
}
function __color_cyan  {
  echo "6"
}
function __color_white   {
  echo "7"
}
function __color_rgb {
  r=$1 && g=$2 && b=$3
  [[ r == g && g == b ]] && echo $(( $r / 11 + 232 )) && return # gray range above 232
  echo "8;5;$(( ($r * 36  + $b * 6 + $g) / 51 + 16 ))"
}
function __color {
  color=$1; shift
  case "$1" in
    fg|bg) side="$1"; shift ;;
    *) side=fg;;
  esac
  case "$1" in
    normal|bright) mode="$1"; shift;;
    *) mode=normal;;
  esac
  [[ $color == "rgb" ]] && rgb="$1 $2 $3"; shift 3
  next=$1; shift
  out="$(__$next $@)"
  echo "$(__color_${mode}_${side} $(__color_${color} $rgb))${out:+;${out}}"
}
function __black   {
  echo "$(__color black $@)"
}
function __red   {
  echo "$(__color red $@)"
}
function __green   {
  echo "$(__color green $@)"
}
function __yellow  {
  echo "$(__color yellow $@)"
}
function __blue  {
  echo "$(__color blue $@)"
}
function __magenta {
  echo "$(__color magenta $@)"
}
function __cyan  {
  echo "$(__color cyan $@)"
}
function __white   {
  echo "$(__color white $@)"
}
function __rgb {
  echo "$(__color rgb $@)"
}
function __color_parse {
  next=$1; shift
  echo "$(__$next $@)"
}
function color {
  echo "$(__color_parse make_ansi $@)"
}
function echo_color {
  echo "$(__color_parse make_echo $@)"
}
black="\[\e[0;30m\]"
red="\[\e[0;31m\]"
green="\[\e[0;32m\]"
yellow="\[\e[0;33m\]"
blue="\[\e[0;34m\]"
purple="\[\e[0;35m\]"
cyan="\[\e[0;36m\]"
white="\[\e[0;37m\]"
lightyellow="\[\e[0;91m\]"
lightblue="\[\e[0;94m\]"
lightcyan="\[\e[0;96m\]"
bold_black="\[\e[30;1m\]"
bold_red="\[\e[31;1m\]"
bold_green="\[\e[32;1m\]"
bold_yellow="\[\e[33;1m\]"
bold_blue="\[\e[34;1m\]"
bold_purple="\[\e[35;1m\]"
bold_cyan="\[\e[36;1m\]"
bold_white="\[\e[37;1m\]"
bold_orange="\[\e[91;1m\]"
underline_black="\[\e[30;4m\]"
underline_red="\[\e[31;4m\]"
underline_green="\[\e[32;4m\]"
underline_yellow="\[\e[33;4m\]"
underline_blue="\[\e[34;4m\]"
underline_purple="\[\e[35;4m\]"
underline_cyan="\[\e[36;4m\]"
underline_white="\[\e[37;4m\]"
underline_orange="\[\e[91;4m\]"
background_black="\[\e[40m\]"
background_red="\[\e[41m\]"
background_green="\[\e[42m\]"
background_yellow="\[\e[43m\]"
background_blue="\[\e[44m\]"
background_purple="\[\e[45m\]"
background_cyan="\[\e[46m\]"
background_white="\[\e[47;1m\]"
background_orange="\[\e[101m\]"
normal="\[\e[0m\]"
reset_color="\[\e[39m\]"
# These colors are meant to be used with `echo -e`
echo_black="\033[0;30m"
echo_red="\033[0;31m"
echo_green="\033[0;32m"
echo_yellow="\033[0;33m"
echo_blue="\033[0;34m"
echo_purple="\033[0;35m"
echo_cyan="\033[0;36m"
echo_white="\033[0;37;1m"
echo_orange="\033[0;91m"
echo_bold_black="\033[30;1m"
echo_bold_red="\033[31;1m"
echo_bold_green="\033[32;1m"
echo_bold_yellow="\033[33;1m"
echo_bold_blue="\033[34;1m"
echo_bold_purple="\033[35;1m"
echo_bold_cyan="\033[36;1m"
echo_bold_white="\033[37;1m"
echo_bold_orange="\033[91;1m"
echo_underline_black="\033[30;4m"
echo_underline_red="\033[31;4m"
echo_underline_green="\033[32;4m"
echo_underline_yellow="\033[33;4m"
echo_underline_blue="\033[34;4m"
echo_underline_purple="\033[35;4m"
echo_underline_cyan="\033[36;4m"
echo_underline_white="\033[37;4m"
echo_underline_orange="\033[91;4m"
echo_background_black="\033[40m"
echo_background_red="\033[41m"
echo_background_green="\033[42m"
echo_background_yellow="\033[43m"
echo_background_blue="\033[44m"
echo_background_purple="\033[45m"
echo_background_cyan="\033[46m"
echo_background_white="\033[47;1m"
echo_background_orange="\033[101m"
echo_normal="\033[0m"
echo_reset_color="\033[39m"
      点击展开.bashrc 文件内容 
      # export PUB_HOSTED_URL=https://pub.flutter-io.cn
# export FLUTTER_STORAGE_BASE_URL=https://storage.flutter-io.cn
# export NODE_MIRROR=https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/nodejs-release/
# export JULIA_PKG_SERVER="https://mirrors.ustc.edu.cn/julia"
# export PATH="C:\Users\$USER\.dotnet\tools:$PATH"
export PYTHONIOENCODING=utf8
PROMPT_COMMAND="prompt-command"
export PATH="$HOME/.local/bin:$PATH"
# conda setup
function use-conda(){
    if command -v conda &> /dev/null
    then
        source activate base
    fi
}
# cache init
if [[ -z "$my_pragma_once" ]]; then
    source ~/.bash-colors.sh
    source "$(scoop prefix git)\etc\profile.d\git-prompt.sh"
    source /usr/share/bash-completion/bash_completion
    export PATH=$HOME/scoop/shims:$PATH
    export my_pragma_once=1
fi
HISTSIZE=100000
HISTFILESIZE=200000
HOME=~
HISTFILE=~/.bashistory
bind 'set show-all-if-ambiguous on'
bind 'TAB:menu-complete'
bind '"\e[A": history-search-backward'
bind '"\e[B": history-search-forward'
bind '"\eOA": history-search-backward'
bind '"\eOB": history-search-forward'
function setup-bash-git(){
    git config --global core.autocrlf false
    git config --global core.eol lf

    # 取消下行注释，使用emacs作为git默认编辑器
    # pacman -S mingw-w64-x86_64-emacs
    # git config --global core.editor "emacs"

    # 取消下行注释，使用vscode作为git默认编辑器
    # git config --global core.editor "code --wait"
}
STATUS_THEME_PROMPT_BAD="${bold_red}💢${reset_color}${normal} "
STATUS_THEME_PROMPT_OK="${bold_green}✅${reset_color}${normal} "
function mode-simple(){
    SIMPLE_PROMPT=1
}
function mode-pretty(){
    SIMPLE_PROMPT=
}
function j(){
    cd "$(ajmp complete $@)"
}
function chpwd(){
    ajmp update "$PWD"
}
function prompt-command(){
    # record history
    history -a
    # apply chpwd
    if [[ "$LASTWD" !=  "$PWD" ]]; then
        chpwd
    fi
    LASTWD=$PWD
    # set prompt status
    if [ $? -eq 0 ]
    then
        my_status=" $STATUS_THEME_PROMPT_OK"
    else
        my_status=" $STATUS_THEME_PROMPT_BAD"
    fi
    # compute PS1
    local git_ps branch untracked dirty py
    if [[ -z "$SIMPLE_PROMPT" ]]; then
        if command -v python &> /dev/null
        then
            py=" ${blue}$(python --version | sed 's/[[:alpha:]|(|[:space:]]//g')${reset_color}"
        fi
        git rev-parse 2> /dev/null
        if [[ $? -eq 0 ]]; then
            branch=$(git branch 2>/dev/null | grep '*' | sed 's/* \(.*\)/&/')
            if [[ -n $(git status -s) ]]; then
                untracked="${yellow}●${reset_color}"
            fi
            git diff --quiet || dirty="${red}✘${reset_color}"
            git_ps=" ${cyan} (${branch}${reset_color}${dirty}${untracked}${cyan})${reset_color}"
        fi
    fi
    PS1="\n${blue} \u ${reset_color}${yellow} \D{}${reset_color}${git_ps}${py}${my_status}${blue} \w\n ${normal}"
    PS2=" "
}
bind '"\C-H":backward-kill-word'

    10. 安装Python和一些工具，修复一些Window问题。

      1. 从 https://conda-forge.org/miniforge/ 安装 miniforge。

        建议加入勾选【将miniforge环境加入路径】的选项，这是为了对抗 Windows 将 Python 设为默认命令的设计失误。按此设置，开发过程能规避很多问题。

        安装完miniforge后，你的默认环境中有 python 和 pip。

      2. pip install autojmp，配合上面的 .bashrc 设置，你将能以 j+模糊地址 的方式，跳转到以前去过的目录。

    11. 设置初步完成，打开 windows terminal，你现在拥有一个和 Linux 别无二致的终端环境！

      总的来说，你拥有这些东西：

      1. 支持主要zsh功能的终端（上下键历史补全，tab 补全，vim/emacs 快捷键，git补全）
      2. 两个包管理器：scoop (安装 windows 应用) 和 pacman (安装 mingw64 应用)
      3. Linux 命令行工具集

常用环境配置

SSH 和 GitHub:

  1. 生成ssh公私钥: ssh-keygen -t ed25519

  2. 复制ssh公钥： cat ~/.ssh/id_ed25519.pub | clip

  3. 打开 https://github.com/settings/keys， 新建 SSH key，key设置为复制结果。

Emacs 安装:

  • 下面的安装是 Windows 上诸多 Emacs 发行版中唯一可用的那个，它支持 unicode 和纯命令行编辑。

    pacman -S mingw-w64-x86_64-emacs

Git设置：

# git config --global core.autocrlf false
# git config --global core.eol lf
#
# 对emacs用户
git config --global core.editor "emacs"
# 对vscode用户
git config --global core.editor "code --wait"

常用软件及镜像配置：

# .net, unity
scoop install dotnet-sdk

# java
scoop bucket add java
scoop install openjdk （重启terminal之后java可以访问）

# LaTeX
scoop install miktex
pacman -S make # latexmk需要make

# pip
pip config set global.index-url https://mirrors.bfsu.edu.cn/pypi/web/simple # 使用北京外国语大学镜像

# conda
# 将~/.condarc设置为北京外国语大学镜像：
channels:
    - https://mirrors.bfsu.edu.cn/anaconda/cloud/conda-forge/
# 如果是非商业/教育版用户、可以直接使用anaconda的商业源，配置方法见：https://mirrors.bfsu.edu.cn/help/anaconda/

其他

  1. 自定义右键菜单，推荐使用这个软件：https://github.com/BluePointLilac/ContextMenuManager

  2. Windows 更新后，部分 scoop 应用无法从命令行打开了($PATH被重置)：

    # 修复单个应用
scoop reset <应用名>
# 修复所有应用
scoop reset *