揭秘Windows无法解析WSL符号链接的技术内幕

本文深入分析了Windows系统无法识别WSL创建的Linux符号链接的技术原因,通过实际测试展示了LX符号链接与Windows符号链接的底层差异,并探讨了两种系统在文件系统兼容性方面的技术挑战。

为什么Windows无法解析WSL符号链接 - The Trail of Bits博客

Yarden Shafir
2024年2月12日
linux, windows

你是否知道通过Windows Subsystem for Linux (WSL)创建的符号链接(symlinks)无法被Windows系统识别?

最近几个月我在日常工作中使用WSL时遇到了这个令人沮丧的问题。相信其他人也注意到了这个问题,因此我决定记录下来,为寻找答案的人提供参考。

问题示例

我使用Ubuntu作为WSL2的Linux客户端,创建一个文件并在同一目录下创建指向该文件的符号链接(通过ln -s命令):

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echo "this is a symlink test" > test_symlink.txt
ln -s test_symlink.txt targetfile.txt

在WSL中,我可以轻松读取原始文件(test_symlink.txt)和符号链接(targetfile.txt)。但当我尝试从Windows文件资源管理器打开符号链接时,会出现错误:

Windows文件资源管理器错误

从命令行访问targetfile.txt时也会出现同样的错误:

命令行错误

查看目录时,我可以看到目标文件,但其大小为0 KB:

目录中大小为0 KB的符号链接

运行dir命令时,可以看到Windows将targetfile.txt识别为NTFS连接点,但无法找到链接指向的位置,这与原生Windows符号链接不同:

Windows无法找到链接指向位置

技术原因分析

当我在Twitter上询问这种行为时,Bill Demirkapi给出了答案——WSL创建的链接是"LX符号链接",Windows无法识别。这是因为Linux和Windows的符号链接实现方式不同:

  • 在Windows上,符号链接是一个由内核实现和解释的对象
  • 在Linux上,符号链接只是一个带有特殊标志的文件,其内容是指向目标的路径(这个路径甚至不需要有效!)

使用FileTest工具,我们可以轻松验证这是一个Linux符号链接,而不是Windows链接。仔细查看甚至可以在文件的DataBuffer中看到目标文件的路径:

FileTest验证为Linux符号链接

FileTest还提供了更具体的文件打开失败错误信息:

FileTest的文件打开失败错误信息

事实证明,尝试使用NtCreateFile打开此文件会失败,并返回STATUS_IO_REPARSE_TAG_NOT_HANDLED错误,这意味着Windows将此文件识别为重解析点,但无法识别LX符号链接标签,因此无法跟踪它。

双向兼容性测试

如果我回到WSL,符号链接工作正常——系统可以看到符号链接目标并按预期打开文件:

符号链接在WSL中正常工作

有趣的是,在Windows上创建的符号链接在WSL中正常工作。我可以在同一目录中创建一个新文件,并使用Windows命令行(cmd.exe)为其创建符号链接:

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echo "this is a test for windows symlink" > test_win_symlink.txt
mklink win_targetfile.txt test_win_symlink.txt

现在Windows将其视为可以识别和跟踪的常规符号链接:

Windows可以跟踪在Windows上创建的符号链接

而且Windows符号链接在从WSL访问时也同样有效:

Windows符号链接也可以从WSL访问

如果我们使用Windows命令行创建文件连接点并尝试用WSL打开它,也会得到相同的结果:

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echo "this is a test for windows junctions" > test_win_junction.txt
mklink /J junction_targetfile.txt test_win_junction.txt

这是从Windows角度看到的目录:

从Windows角度看到的目录

这是从WSL角度看到的目录:

从WSL角度看到的目录

总结

由WSL创建的硬链接在Windows上正常工作,因此此问题仅适用于符号链接。

总结来说,Windows只处理由Windows使用其标准标签创建的符号链接,而无法处理"LX符号链接"类型的WSL符号链接。然而,WSL可以毫无问题地处理两种类型的符号链接。

如果你同时使用Windows和WSL访问相同的文件,值得注意你的符号链接以及它们的创建方式,以避免遇到我遇到的相同问题。

最后需要指出的是,当Bill Demirkapi测试这种行为时,他注意到Windows可以跟踪使用相对路径创建的WSL符号链接,但不能跟踪使用绝对路径创建的符号链接。在我测试的所有系统上,Windows都无法跟踪任何由WSL创建的符号链接。因此,这里仍然存在一些需要进一步调查的谜团。

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