WSL その227 - WSL 2にUSBデバイスを接続し、LinuxディストリビューションからUSBデバイスにアクセスするには

WSL 2にUSBデバイスを接続するには

2021年11月4日、「WSL 2」にUSBデバイスを接続する方法が紹介されています。

Connecting USB devices to WSL

LinuxディストリビューションからUSBデバイスにアクセス可能に

「WSL 2」上で動作するLinuxディストリビューションからUSBデバイスにアクセスできるようになります。

WSL 2に標準搭載された機能ではない

このUSBデバイスのパススルー機能は、現時点で「WSL 2」に標準搭載された機能ではありません。
そのためLinuxディストリビューションからUSBデバイスにアクセスできるようにするためには、ユーザーによる事前準備や追加作業が必要になります。
ここではそれらの作業の概要を紹介します。
作業内容の詳細は上記リンク先を参照してください。

事前準備

事前準備です。

1.システムの確認

まずシステムが以下のようになっているか確認します。

Windows 11を利用していること
WSLのアップデートをすべて適用していること
WSL 2上でLinuxディストリビューションを実行していること
WSLのLinux kernelのバージョンが5.10.60.1以降になっていること

「4.」の「Linux kernel」のバージョンは、以下のコマンドをLinux上で実行すれば分かります。

uname -a

2.usbipd-winのインストール

以下から最新版の「usbipd-win」をダウンロードし、「Windows」上で「usbipd-win」をインストールします。

usbipd-win

3.USB/IPツールとハードウェアデータベースのインストール

「Linux」上で「linux-tools-5.4.0-77-generic」パッケージと「hwdata」パッケージをインストールします。
「Ubuntu」を利用している場合、以下のコマンドを実行します。

sudo apt install linux-tools-5.4.0-77-generic hwdata

4.sudoersファイルの編集

「root」から「usbip」コマンドを見つけられるように、「/etc/sudoers」ファイルを編集します。
「Ubuntu」を利用している場合、まず以下のコマンドを実行します。

sudo visudo

次に「secure_path」の最初に「/usr/lib/linux-tools/5.4.0-77-generic」を追加します。
以下のような記述になります。

Defaults secure_path="/usr/lib/linux-tools/5.4.0-77-generic:/usr/local/sbin:（以下略）

以上で準備完了です。
これで「WSL 2」上で動作しているLinuxディストリビューションにUSBデバイスを接続できるようになります。

USBデバイスを接続するには

「WSL 2」上で動作しているLinuxディストリビューションにUSBデバイスを接続します。

1.WSL 2の仮想マシンの起動

Linuxディストリビューションを起動し、「WSL 2」の仮想マシンが起動している状態にします。

2.USBデバイスの列挙と特定

「Windows」に接続されているUSBデバイスを列挙し、その中からLinuxディストリビューションに接続したいUSBデバイスを特定します。
コマンドプロンプトを管理者権限で起動し、以下のコマンドを実行します。

usbipd wsl list

USBデバイスの一覧が表示されるので、Linuxディストリビューションに接続したいUSBデバイスのバスIDを覚えておきます。

3.USBデバイスの接続

続いて以下のコマンドを実行します。

usbipd wsl attach --busid バスID

このコマンド実行後「WSL」で「sudo」コマンドを実行するためにパスワードの入力が促されます。

4.USBデバイスの接続確認

Linuxディストリビューション側で以下のコマンドを実行し、USBデバイスが接続されているか確認します。

lsusb

非rootユーザーから接続されたUSBデバイスにアクセスする場合、udevルールの設定が必要になるケースがあります。

USBデバイスを切断するには

「WSL 2」からUSBデバイスを切断する方法です。
以下の2種類の方法があります。

1.物理的にUSBデバイスを切断する

「Windows」に接続されているUSBデバイスを物理的に切断（取り外す）します。

2.WSLからUSBデバイスを切断する

コマンドプロンプトを管理者権限で起動し、以下のコマンドを実行します。

usbipd wsl detach --busid バスID

動作の仕組み

このUSBデバイスのパススルー機能は「USB/IP protocol」を活用し、「Windows」と「WSL」間で仮想ネットワークインターフェースを介してUSBトラフィックを転送することで実現しています。

USB/IP protocol

「USB/IP protocol」の機能は以前から「Linux kernel」に実装されている機能ですが、「WSL」向け「Linux kernel」に行われた修正により、「WSL」でも簡単にこの機能を利用できるようになりました。

1.USB/IPのサポート

「WSL」向け「Linux kernel」で「USB/IP」をサポートする構成オプションが有効になりました。

2.usbipd-winによるUSB/IPのサポート

「USB/IP」を介してデバイスを接続する仕組みは「Linux（クライアント）」側にはすでに存在しています。
しかし「Windows」側にはこれの対になる「USB/IP」サーバーのサポートがありません。
「usbipd-win」はこの部分を補完します。

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